KR102388426B1 - 차량, 차량의 제어 방법 및 차량용 오디오 장치 - Google Patents

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Abstract

차량은 복수의 전장 부품들을 구비한 차량에 있어서, 상기 복수의 전장 부품들로부터 통신 신호를 수신하는 통신부; 상기 복수의 전장 부품들의 소음 관련 정보를 저장하는 저장부; 음향을 출력하는 스피커; 상기 복수의 전장 부품들 중 적어도 하나의 전장 부품이 동작되면 상기 저장부에 저장된 소음 관련 정보를 기초로 상기 적어도 하나의 전장 부품으로부터 출력되는 소음의 역위상 음향 신호를 생성하고, 상기 역위상 음향 신호에 대응하는 음향을 출력하도록 상기 스피커를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

차량, 차량의 제어 방법 및 차량용 오디오 장치 {vehicle, controlling method of vehicle, and audio apparatus for vehicle}
개시된 발명은 차량, 차량의 제어 방법 및 차량용 오디오 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소음 차단이 가능한 차량, 차량의 제어 방법 및 차량용 오디오 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 화석 연료, 전기 등을 동력원으로 하여 도로 또는 선로를 주행하는 이동 수단 또는 운송 수단을 의미한다.
차량은 단순한 이동 수단 또는 운송 수단을 넘어서 운전자에게 휴식을 제공하는 생활 공간으로서 자리잡고 있다. 또한, 운전자에게 안락함과 휴식을 제공하기 위하여 차량에는 다양한 차량용 오디오 시스템이 설치되고 있다.
그러나, 차량의 내부 혹은 차량의 외부로부터의 소음으로 인하여, 차량용 오디오 시스템은 운전자에게 최적의 음향을 제공하지 못하였다. 예를 들어, 차량에 장착되는 전자 부품들은 저항, 인덕터, 캐패시터 및 트랜지스터 등 다양한 전자 부품을 포함하며, 전자 부품들은 전기적 공진에 의하여 예측하기 어려운 소음을 발생한다.
이러한 전자 부품들에 의한 소음은 운전자에게 불쾌감을 유발할 수 있으며, 차량용 오디오 시스템이 출력하는 음향과 혼합되어 운전자에게 최적인 음향을 제공하는 것을 방해하였다.
한국 공개 특허 2016-0119708
개시된 발명의 일 측면은 차량 내부의 소음을 차단할 수 있는 오디오 장치를 구비한 차량을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 다른 일 측면은 차량으로부터 발생된 소음을 선택적으로 차단할 수 있는 오디오 장치를 구비한 차량을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량은 복수의 전장 부품들을 구비한 차량에 있어서, 상기 복수의 전장 부품들로부터 통신 신호를 수신하는 통신부; 상기 복수의 전장 부품들의 소음 관련 정보를 저장하는 저장부; 음향을 출력하는 스피커; 상기 복수의 전장 부품들 중 적어도 하나의 전장 부품이 동작되면 상기 저장부에 저장된 소음 관련 정보를 기초로 상기 적어도 하나의 전장 부품으로부터 출력되는 소음의 역위상 음향 신호를 생성하고, 상기 역위상 음향 신호에 대응하는 음향을 출력하도록 상기 스피커를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 소음 관련 정보는 상기 복수의 전장 부품들 각각이 출력하는 소음의 주파수 및 크기를 포함할 수 있다.
상기 역위상 음향은 상기 적어도 하나의 전장 부품이 출력하는 소음의 주파수 및 크기와 동일한 주파수 및 크기를 가지고, 상기 적어도 하나의 전장 부품이 출력하는 소음의 위상과 180도 만큼 상이한 위상을 가질 수 있다.
상기 소음 관련 정보는 상기 복수의 전장 부품들 각각의 동작 개시를 나타내는 신호를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 통신부를 통하여 수신된 통신 신호와 상기 복수의 전장 부품들 각각의 동작 개시를 나타내는 신호를 비교함으로써 상기 적어도 하나의 전장 부품이 동작하는 것을 판단하고, 상기 동작하는 적어도 하나의 전장 부품이 출력하는 소음의 주파수 및 크기를 기초로 역위상 음향 신호를 생성할 수 있다.
상기 소음 관련 정보는 상기 복수의 전장 부품들 각각의 동작 상태를 나타내는 신호와, 상기 동작 상태에 따라 상기 복수의 전장 부품들 각각이 출력하는 소음의 주파수 및 크기를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 통신부를 통하여 수신된 통신 신호와 상기 복수의 전장 부품들 각각의 동작 개시를 나타내는 신호를 비교함으로써 상기 적어도 하나의 전장 부품의 동작 상태를 판단하고, 상기 동작 상태를 가지는 상기 적어도 하나의 전장 부품이 출력하는 소음의 주파수 및 크기를 기초로 역위상 음향 신호를 생성할 수 있다.
상기 차량은 상기 차량 내부의 음향을 수집하는 마이크로폰을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 마이크로폰에 의하여 수집된 음향을 기초로 상기 스피커를 통하여 출력되는 음향의 크기, 음향의 위상 또는 음향의 크기 및 위상을 조절할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량의 제어 방법은, 복수의 전장 부품들을 구비한 차량의 제어 방법에 있어서, 상기 복수의 전장 부품들 중 적어도 하나의 전장 부품으로부터 통신 신호를 수신하고; 상기 적어도 하나의 전장 부품이 동작되면 저장부에 저장된 소음 관련 정보를 기초로 상기 적어도 하나의 전장 부품으로부터 출력되는 소음의 역위상 음향 신호를 생성하고; 상기 역위상 음향 신호에 대응하는 음향을 출력하는 것을 포함할 수 있다.
상기 소음 관련 정보는 상기 복수의 전장 부품들 각각이 출력하는 소음의 주파수 및 크기를 포함할 수 있다.
상기 역위상 음향은 상기 적어도 하나의 전장 부품이 출력하는 소음의 주파수 및 크기와 동일한 주파수 및 크기를 가지고, 상기 적어도 하나의 전장 부품이 출력하는 소음의 위상과 180도 만큼 상이한 위상을 가질 수 있다.
상기 소음 관련 정보는 상기 복수의 전장 부품들 각각의 동작 개시를 나타내는 신호를 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은 상기 수신된 통신 신호와 상기 복수의 전장 부품들 각각의 동작 개시를 나타내는 신호를 비교함으로써 상기 적어도 하나의 전장 부품이 동작하는 것을 판단하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 소음 관련 정보는 상기 복수의 전장 부품들 각각의 동작 상태를 나타내는 신호와, 상기 동작 상태에 따라 상기 복수의 전장 부품들 각각이 출력하는 소음의 주파수 및 크기를 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은 상기 수신된 통신 신호와 상기 복수의 전장 부품들 각각의 동작 개시를 나타내는 신호를 비교함으로써 상기 적어도 하나의 전장 부품의 동작 상태를 판단하는 것을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 역위상 음향 신호를 생성하는 것은, 상기 동작 상태를 가지는 상기 적어도 하나의 전장 부품이 출력하는 소음의 주파수 및 크기를 기초로 역위상 음향 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은 상기 차량 내부의 음향을 수집하고, 상기 차량 내부의 음향을 기초로 상기 출력되는 음향의 크기, 음향의 위상 또는 음향의 크기 및 위상을 조절하는 것을 더 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량용 오디오 장치는, 차량에 설치되는 차량용 오디오 장치에 있어서, 상기 차량에 구비된 복수의 전장 부품들로부터 통신 신호를 수신하는 통신부; 상기 복수의 전장 부품들의 소음 관련 정보를 저장하는 저장부; 상기 복수의 전장 부품들 중 적어도 하나의 전장 부품이 동작되면 상기 저장부에 저장된 소음 관련 정보를 기초로 상기 적어도 하나의 전장 부품으로부터 출력되는 소음의 역위상 음향 신호를 생성하고, 상기 역위상 음향 신호를 상기 차량의 스피커로 출력하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 소음 관련 정보는 상기 복수의 전장 부품들 각각이 출력하는 소음의 주파수 및 크기를 포함할 수 있다. 또한, 상기 역위상 음향은 상기 적어도 하나의 전장 부품이 출력하는 소음의 주파수 및 크기와 동일한 주파수 및 크기를 가지고, 상기 적어도 하나의 전장 부품이 출력하는 소음의 위상과 180도 만큼 상이한 위상을 가질 수 있다.
상기 소음 관련 정보는 상기 복수의 전장 부품들 각각의 동작 개시를 나타내는 신호를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 통신부를 통하여 수신된 통신 신호와 상기 복수의 전장 부품들 각각의 동작 개시를 나타내는 신호를 비교함으로써 상기 적어도 하나의 전장 부품이 동작하는 것을 판단하고, 상기 동작하는 적어도 하나의 전장 부품이 출력하는 소음의 주파수 및 크기를 기초로 역위상 음향 신호를 생성할 수 있다.
상기 소음 관련 정보는 상기 복수의 전장 부품들 각각의 동작 상태를 나타내는 신호와, 상기 동작 상태에 따라 상기 복수의 전장 부품들 각각이 출력하는 소음의 주파수 및 크기를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 통신부를 통하여 수신된 통신 신호와 상기 복수의 전장 부품들 각각의 동작 개시를 나타내는 신호를 비교함으로써 상기 적어도 하나의 전장 부품의 동작 상태를 판단하고, 상기 동작 상태를 가지는 상기 적어도 하나의 전장 부품이 출력하는 소음의 주파수 및 크기를 기초로 역위상 음향 신호를 생성할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 차량 내부의 소음을 차단할 수 있는 오디오 장치를 구비한 차량을 제공할 수 있다.
개시된 발명의 다른 일 측면에 따르면, 차량으로부터 발생된 소음을 선택적으로 차단할 수 있는 오디오 장치를 구비한 차량을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 차체를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 의한 차량의 차대를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 차량의 전장 부품을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 오디오 장치의 구성을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 의한 차량의 내부를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 헤드 유닛의 구성을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 헤드 유닛의 데이터 베이스의 내용을 도시한다.
도 8은 일 실시예에 의한 차량의 소음 차단 방법을 도시한다.
도 9는 일 실시예에 의한 차량에 발생되는 소음을 차단하는 일 예를 도시한다.
도 10는 일 실시예에 의한 차량에 발생되는 소음을 차단하는 다른 일 예를 도시한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 차체를 도시한다. 도 2는 일 실시예에 의한 차량의 차대를 도시한다. 도 3은 일 실시예에 의한 차량의 전장 부품을 도시한다.
도 1, 도 2, 도 3를 참조하면, 차량(1)은 차량(1)의 외관을 형성하고 운전자 및/또는 수화물을 수용하는 차체(body) (10)와, 차체(10) 이외의 차량(1)의 구성 부품을 포함하는 차대(chassis) (20)와, 운전자를 보호하고 운전자에게 편의를 제공하는 전장 부품들(30)을 포함한다.
예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 차체(10)는 운전자가 머무를 수 있는 실내 공간, 엔진을 수용하는 엔진 룸 및 화물을 수용하기 위한 트렁크 룸을 형성한다.
차체(20)는 후드(hood) (11), 프런트 펜더(front fender) (12), 루프 패널(roof panel) (13), 도어(door) (14), 트렁크 리드(trunk lid) (15), 쿼터 패널(quarter panel) (16) 등을 포함할 수 있다. 또한, 운전자의 시야를 확보하기 위하여, 차체(10)의 전방에는 프런트 윈도우(front window) (17)가 설치되고, 차체(10)의 측면에 사이드 윈도우(side window) (18)가 설치되고, 차체(10)의 후방에는 리어 윈도우(rear window) (19)가 마련된다.
예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 차대(20)는 운전자의 제어에 따라 차량(1)이 주행할 수 있도록 하는 동력 생성 장치(21)와, 동력 전달 장치(22)와, 조향 장치(23)와, 제동 장치(24)와, 차륜(25)와, 프레임(26) 등을 포함한다.
동력 생성 장치(21)는 운전자의 가속 제어에 따라 차량(1)이 주행하기 위한 회전력을 생성하며, 엔진(21a)과, 연료 공급 장치(21b)와, 배기 장치(21c), 가속 패달(21d, 도 5 참조) 등을 포함한다.
동력 전달 장치(22)는 동력 생성 장치(21)에 의하여 생성된 회전력을 차륜(25)으로 전달하며, 클러치/변속기(22a)와, 구동축(22b)와, 변속 레버(22c, 도 5 참조) 등을 포함한다.
조향 장치(23)는 운전자의 조향 제어에 따라 차량(1)의 주행 방향을 변경하며, 스티어링 휠(23a)과, 조향 기어(23b)와, 조향 링크(23c) 등을 포함한다.
제동 장치(24)는 운전자의 제동 제어에 따라 차량(1)의 주행을 정지시키며, 마스터 실린더(24a)와, 브레이크 디스크(24b)와, 브레이크 패드(24c)와, 브레이크 패달(24d, 도 5 참조) 등을 포함한다.
차륜(25)은 동력 전달 장치(22)를 통하여 동력 생성 장치(21)로부터 회전력을 제공받으며, 차량(1)을 이동시킬 수 있다. 차륜(25)은 차량의 전방에 마련되는 전륜과, 차량의 후방에 마련되는 후륜을 포함할 수 있다.
프레임(26)는 동력 생성 장치(21), 동력 전달 장치(22), 조향 장치(23), 제동 장치(24), 차륜(25)을 고정할 수 있다.
차량(1)은 이상에서 설명된 기계 부품뿐만 차량(1)의 제어, 운전자 및 동승자의 안전과 편의를 위한 다양한 전장 부품들(30)을 포함할 수 있다.
예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS) (31)과, 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, TCU) (32)과, 전자 제동 시스템(Electronic Braking System, EBS) (33)과, 전동 조향 장치(Electric Power Steering, EPS) (34)와, 차체 제어 모듈(body control module, BCM) (35)과, 디스플레이 장치(display) (36)와, 공기 조화 장치(heating/ventilation/air conditioning, HVAC) (37)와, 후방 카메라(38)와, 헤드 램프(39)와, 오디오 장치(audio) (100)를 포함할 수 있다.
엔진 관리 시스템(31)은 가속 페달(21d)을 통한 운전자의 가속 명령에 응답하여 엔진의 동작을 제어하고 엔진을 관리할 수 있다. 예를 들어, 엔진 관리 시스템(31)은 엔진 토크 제어, 연비 제어, 엔진 고장 진단 및/또는 발전기 제어 등을 수행할 수 있다.
변속기 제어 유닛(32)은 변속 레버(22c)를 통한 운전자의 변속 명령 또는 차량(1)의 주행 속도에 응답하여 변속기의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 변속기 제어 유닛(32)은 클러치 제어, 변속 제어 및/또는 변속 중 엔진 토크 제어 등을 수행할 수 있다.
전자 제동 시스템(33)은 제동 페달(24d)을 통한 운전자의 제동 명령에 응답하여 차량(1)의 제동 장치를 제어하고, 차량(1)의 균형을 유지할 수 있다. 예를 들어, 전자 제동 시스템(33)은 자동 주차 브레이크, 제동 중 슬립 방지 및/또는 조향 중 슬립 방지 등을 수행할 수 있다.
전동 조향 장치(34)는 운전자가 쉽게 스티어링 휠(23a)을 조작할 수 있도록 운전자를 보조할 수 있다. 예를 들어, 전동 조향 장치(34)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시키는 등 운전자의 조향 조작을 보조할 수 있다.
차체 제어 모듈(35)은 운전자에게 편의를 제공하거나 운전자의 안전을 보장하는 전장 부품들의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 차체 제어 모듈(35)은 차량(1)에 설치된 도어 잠금 장치, 헤드 램프, 와이퍼, 파워 시트, 시트 히터, 클러스터, 룸 램프, 내비게이션, 다기능 스위치 등을 제어할 수 있다.
디스플레이 장치(36)는 차량(1) 내부의 센터페시아에 설치될 수 있으며, 영상을 통하여 운전자에게 다양한 정보와 재미를 제공할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(36)는 운전자의 명령에 따라 내부 저장 매체 또는 외부 저장 매체에 저장된 비디오 파일을 재생하고, 비디오 파일에 포함된 영상을 출력할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(36)는 운전자의 터치 입력을 통하여 운전자로부터 목적지를 입력받고, 입력된 목적지까지의 경로를 표시할 수 있다.
공기 조화 장치(37)는 차량(1)의 실내 온도와 운전자가 입력한 목표 온도에 따라 실내 공기를 가열하거나 냉각할 수 있다. 예를 들어, 공기 조화 장치(37)는 실내 온도가 목표 온도보다 높으면 실내 공기를 냉각하고, 실내 온도가 목표 온도보다 낮으면 실내 공기를 가열할 수 있다.
또한, 공기 조화 장치(37)는 차량(1)의 외부 환경에 따라 차량(1) 외부의 공기를 차량(1) 내부로 유입시키거나, 외부 공기의 유입을 차단하고 차량(1) 내부의 공기를 순환시킬 수 있다.
후방 카메라(38)는 차량(1)의 후방에 설치될 수 있으며, 차량(1)의 후진 시에 차량(1) 후방의 영상을 획득할 수 있다. 후방 카메라(38)에 의하여 획득된 후방 영상은 디스플레이 장치(36)에 표시될 수 있으며, 운전자는 차량(1)의 후진 시에 디스플레이 장치(36)에 표시된 후방 영상을 통하여 차량(1) 후방에 위치한 장애물 등을 확인할 수 있다.
또한, 후방 카메라(38)는 접이식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 차량(1)의 주차 또는 주행 중에 후방 카메라(38)는 차량의 아래를 향하도록 접혀져 있고, 차량(1)의 후진 시에 후방 카메라(38)는 촬영 방향이 차량(1)의 후방을 향하도록 펴질 수 있다.
헤드 램프(39)는 차량(1)의 전방에 설치될 수 있으며, 차량(1)의 전방을 향하여 광을 조사할 수 있다. 헤드 램프(39)는 운전자의 "램프 온" 명령에 의하여 점등되거나, 차량(1) 주변의 조도가 미리 정해진 기준 조도 미만이면 점등될 수 있다. 헤드 램프(39)는 HID 헤드 램프(high intensity discharge headlamp), LED 헤드 램프(light emitting diode headlamp) 등을 채용할 수 있다.
오디오 장치(100)는 음향을 통하여 운전자에게 다양한 정보와 재미를 제공할 수 있다. 예를 들어, 오디오 장치(100)는 운전자의 명령에 따라 내부 저장 매체 또는 외부 저장 매체에 저장된 오디오 파일을 재생하고, 오디오 파일에 포함된 음향을 출력할 수 있다. 또한, 오디오 장치(100)는 오디오 방송 신호를 수신하고, 수신된 오디오 방송 신호에 대응하는 음향을 출력할 수 있다.
또한, 오디오 장치(100)는 차량(1) 내부의 소음을 차단할 수 있다. 구체적으로, 차량(1) 내부의 소음을 차단하기 위하여 오디오 장치(100)는 차량(1) 내부의 소음의 역위상을 갖는 음향을 출력할 수 있다. 예를 들어, 오디오 장치(100)는 차량(1)에 포함된 전장 부품(30)에 의하여 소음이 발생되는지를 판단하고, 전장 부품(30)에 의하여 소음의 역위상을 갖는 음향을 출력할 수 있다. 그 결과, 전장 부품(30)에 의하여 발생된 소음과 오디오 장치(100)에 의하여 출력되는 역위상 음향 사이의 상쇄 간섭에 의하여 소음이 차단될 수 있다.
오디오 장치(100)의 구조 및 동작은 아래에서 더욱 자세하게 설명한다.
이외에도 차량(1)은 운전자를 보호하고 운전자에게 편의를 제공하기 위한 전장 부품을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)은 도어 잠금 장치, 와이퍼, 파워 시트, 시트 히터, 클러스터, 룸 램프, 내비게이션, 다기능 스위치 등의 전장 부품들(30)을 포함할 수 있다.
이러한 전장 부품들(30)은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 전장 부품들(30)은 이더넷(Ethernet), 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(Flexray), 캔(CAN, Controller Area Network), 린(LIN, Local Interconnect Network) 등을 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다.
이하에서는 차량(1)에 포함된 오디오 장치(100)의 구성과, 각 구성의 동작이 설명된다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 오디오 장치의 구성을 도시한다. 도 5는 일 실시예에 의한 차량의 내부를 도시한다. 도 6은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 헤드 유닛의 구성을 도시한다. 도 7은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 헤드 유닛의 데이터 베이스의 내용을 도시한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 오디오 장치(100)는 차량(1) 내부의 음향을 수집하는 마이크로폰(110)과, 운전자의 명령이 입력되는 헤드 유닛(200)과, 전기적 음향 신호를 증폭하는 음향 증폭기(120)와, 차량(1) 내부로 음향을 출력하는 스피커들(130)을 포함한다.
마이크로폰(110)는 차량(1) 내부의 음향을 수집할 수 있다. 차량(1) 내부의 음향은 차량(1)의 내부 또는 외부에서 발생되어 차량(1) 내부의 운전자 또는 동승자에 의하여 청취될 수 있는 모든 음향을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량(1) 내부의 음향은 운전자와 동승자 간의 대화 음향, 차량(1)으로부터 발생된 음향, 차량(1)의 외부로부터 유입된 음향 등을 포함할 수 있다.
마이크로폰(110)는 차량(1) 내부의 음향에 대응하는 전기적 신호를 헤드 유닛(200)으로 출력할 수 있다.
음향 증폭기(120)는 헤드 유닛(200)으로부터 출력되는 전기적 음향 신호의 전력을 증폭한다. 음향 증폭기(120)는 전기적 신호의 전력을 증폭하기 위한 진공관 또는 트랜지스터 등을 포함할 수 있다.
또한, 음향 증폭기(120)는 헤드 유닛(200)으로부터 출력되는 전기적 음향 신호를 복수의 스피커들(130)로 분배할 수 있다.
경우에 따라, 음향 증폭기(120)는 생략될 수 있다. 다시 말해, 헤드 유닛(200)으로부터 출력되는 전기적 음향 신호는 스피커들(130)에 입력될 수 있다.
스피커들(130)는 음향 증폭기(120) 또는 헤드 유닛(200)으로부터 출력되는 전기적 음향 신호를 음향으로 변환하고, 음향을 출력할 수 있다.
스피커들(130)은 출력하는 음향의 주파수에 따라 여러 종류로 구별될 수 있다. 예를 들어, 스피커들(130)은 고주파의 전기적 음향 신호를 고주파 음향으로 변환하는 트위터, 중간 주파수의 전기적 음향 신호를 중간 주파수의 음향을 변환하는 스코커(미드레인지 스피커) 및 저주파의 전기적 음향 신호를 저주파 음향으로 변환하는 우퍼를 포함할 수 있다.
스피커들(130)은 다양한 위치에 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 차량(1)의 대시 보드 상면에는 스코커가 설치되고, 차량(1)의 도어(14) 내측에는 트위터와 우퍼가 설치될 수 있다.
헤드 유닛(200)은 도 6에 도시된 바와 같이 입력부(220), 표시부(230), 통신부(240), 저장부(250), 음원 획득부(260), 음향 신호 출력부(270) 및 제어부(210)를 포함할 수 있다.
입력부(220)는 운전자의 명령을 획득하기 위한 복수의 입력 버튼(221)을 포함할 수 있다.
입력 버튼(221)은 미디어 파일을 재생하거나 미디어 파일의 재생을 일시 정지하는 재생 버튼, 미디어 파일의 재생을 정지 버튼, 출력되는 음향의 볼륨을 제어하는 볼륨 버튼(또는 다이얼), 서로 다른 주파수의 방송 신호 중에 어느 하나를 선택하는 선국 버튼 등을 포함할 수 있다.
입력 버튼(221)은 푸시 버튼, 슬라이드 버튼, 토글 버튼, 터치 버튼, 다이얼 등 다양한 형태의 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 또한, 입력 버튼(221)은 터치 패드(touch pad) 등과 같은 GUI(Graphical User interface), 소프트웨어 장치를 포함할 수 있다.
표시부(230)는 오디오 장치(100)의 동작 상태 등을 시각적으로 표시하는 디스플레이 패널(231)을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(231)은 오디오 장치(100)의 전원 온/오프, 오디오 장치(100)가 재생하는 미디어 파일과 관련된 정보, 선국된 방송 신호의 채널(또는 주파수), 오디오 장치(100)가 출력하는 음향의 볼륨 등을 표시할 수 있다.
디스플레이 패널(231)은 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT), 디지털 광원 처리(Digital Light Processing: DLP) 패널, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Penal), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 전기 발광(Electro Luminescence: EL) 패널, 전기영동 디스플레이(Electrophoretic Display: EPD) 패널, 전기변색 디스플레이(Electrochromic Display: ECD) 패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
통신부(240)는 차량(1) 내부의 다른 전장부품(30)과 통신하는 내부 통신 모듈(241) 및 차량(1) 외부의 전자장치와 통신하는 외부 통신 모듈(242)을 포함할 수 있다.
내부 통신 모듈(241)은 이더넷, 모스트, 플렉스레이, 캔, 린 등의 통신 규약을 이용하여 엔진 관리 시스템(31), 변속기 제어 유닛(32), 전자 제동 시스템(33), 전동 조향 장치(34), 차체 제어 모듈(35), 디스플레이 장치(36), 공기 조화 장치(37) 등과 데이터를 주고 받을 수 있다.
내부 통신 모듈(241)은 차량용 통신 네트워크(NT)에 통신 신호를 송신하고 차량용 통신 네트워크(NT)로부터 통신 신호를 수신하는 송수신기(transceiver)를 포함할 수 있다.
외부 통신 모듈(242)은 와이파이(WiFiTM), 블루투스(BluetoothTM) 등의 통신 규약을 이용하여 휴대용 컴퓨터, 휴대용 통신장치, 휴대용 미디어 플레이어와 통신하는 무선 통신 모듈과 USB (Universal Serial Bus) 통신 등의 통신 규약을 이용하여 휴대용 컴퓨터, 휴대용 통신장치, 휴대용 미디어 플레이어와 통신하는 유선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
저장부(250)는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive) (251), 플래시 메모리(flash memory) (252) 등을 포함할 수 있으며, 오디오 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터, 재생 가능한 미디어 파일 등을 저장할 수 있다.
저장부(250)는 전장 부품들(30)에 의하여 발생되는 소음에 관한 정보를 포함하는 데이터 베이스를 저장할 수 있다.
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 전장 부품(30)의 소음의 데이터 베이스는 소음을 생성하는 전장 부품(30)의 식별 정보(251), 전장 부품(30)의 동작 개시를 나타내는 동작 개시 정보(252), 전장 부품(30)의 동작 상태를 나타내는 동작 상태 정보(253), 전장 부품(30)에 의하여 발생되는 소음의 주파수 정보(254), 전장 부품(30)에 의하여 발생되는 소음의 크기 정보(255), 전장 부품(30)에 의하여 발생되는 소음의 변동 정보(256) 등을 포함할 수 있다.
전장 부품(30)의 식별 정보(251)는 차량용 통신 네트워크(NT) 상에서 전장 부품(30)을 식별할 수 있는 식별자(identifier) 등을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 전장 부품(30)의 식별 정보(251)는 공기 조화 장치(37)의 식별 정보, 후방 카메라(38)의 식별 정보, 헤드 램프(39)의 식별 정보 등을 포함할 수 있다.
동작 개시 정보(252)는 전장 부품(30)에 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 입력되는 동작 개시 명령 또는 전장 부품(30)이 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 출력하는 동작 개시에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 동작 개시 정보(252)는 송풍 팬 가동, 차량(1)의 후진, 헤드 램프 점등 등을 포함할 수 있다.
동작 상태 정보(253)는 전장 부품(30)이 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 출력하는 전장 부품(30)의 동작 상태에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 동작 상태 정보(253)는 송풍 팬의 송풍 세기(1단, 2단) 등을 포함할 수 있다.
소음의 주파수 정보(254)는 전장 부품(30)의 동작에 의하여 발생되는 소음의 주파수를 포함할 수 있다. 예를 들어, 주파수 정보(254)는 송풍 팬 가동에 의한 소음의 주파수, 후방 카메라(38)의 동작에 의한 소음의 주파수, 헤드 램프(39)의 동작에 의한 소음의 주파수 등을 포함할 수 있다.
소음의 크기 정보(255)는 전장 부품(30)의 동작에 의하여 발생되는 소음의 크기와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 소음의 크기 정보(255)는 소음의 크기 그 자체를 나타내거나, 소음의 크기에 대응하는 스피커들(130)의 전압을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 7에 표시된 크기 정보(255)는 소음의 크기에 대응하는 스피커들(130)의 전압을 나타낸다.
소음의 변동 정보(256)는 전장 부품(30)의 동작에 의하여 발생된 소음의 주파수 및/또는 크기의 변동에 관한 정보를 포함할 수 있다. 전장 부품(30)으로부터 발생되는 소음은 환경(예를 들어, 온도 등)에 따라 주파수 및/또는 크기가 변동될 수 있다.
특히, 저장부(250)는 "소음"에 관한 정보를 포함하는 데이터 베이스를 저장할 수 있다. 소음 외에 전장 부품(250)에 의하여 발생하는 음향에 관한 정보는 데이터 베이스에 포함되지 아니한다. 예를 들어, 시트 벨트 미착용으로 인하여 출력되는 경고음에 관한 정보는 데이터 베이스에 포함되지 아니한다.
음원 획득부(260)는 방송 신호 수신기(261), 미디어 리더(262), 입력 단자(263)를 포함할 수 있다.
방송 신호 수신기(261)는 복수의 주파수의 방송 신호를 수신하고, 운전자가 선택한 주파수의 방송 신호를 필터링할 수 있다. 다시 말해, 운전자가 선택한 주파수 또는 채널의 방송 신호만을 획득하고, 획득된 방송 신호를 복조할 수 있다. 이러한, 방송 신호 수신기(261)는 복수의 주파수의 방송 신호를 획득하는 안테나, 운전자가 선택한 주파수의 방송 신호를 필터링하는 튜너, 방송 신호를 복조하는 복조기를 포함할 수 있다.
미디어 리더(262)는 CD (compact disc), dvd (digital versatile disc), 메모리 카드 등의 미디어 매체로부터 미디어 파일 또는 음향 데이터를 읽어 들일 수 있다.
오디오 입력 단자(263)는 휴대용 컴퓨터, 휴대용 통신장치, 휴대용 미디어 플레이어 등으로부터 출력되는 전기적 음향 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 오디오 입력 단자(263)는 AUX 단자, HDMI 단자 등을 포함할 수 있다.
이처럼, 음원 획득부(260)는 안테나, 미디어 매체 또는 외부 전자 장치로부터 음원을 획득할 수 있으며, 획득된 음원은 방송 신호, 음향 데이터 또는 전기적 음향 신호 등 다양한 형태일 수 있다.
음향 신호 출력부(270)는 출력 증폭기(271) 및 출력 단자(272)를 포함할 수 있다.
출력 증폭기(271)는 출력 단자(272)를 통하여 출력되는 전기적 음향 신호의 전력을 증폭할 수 있다. 출력 증폭기(271)는 전기적 신호의 전력을 증폭하기 위한 진공관 또는 트랜지스터를 포함할 수 있다.
음향 출력 단자(271)는 음원 획득부(260)에 의하여 획득된 방송 신호, 음향 데이터 및 전기적 음향 신호 등에 대응하는 전기적 음향 신호를 출력할 수 있다. 음향 출력 단자(271)는 고주파 음향 신호를 출력하는 고음 출력 단자, 중간 주파수의 음향 신호를 출력하는 중음 출력 단자 및 저주파 음향 신호를 출력하는 저음 출력 단자를 포함할 수 있다.
또한, 음향 출력 단자(271)는 음향 증폭기(120) 또는 스피커들(130)과 차량용 통신 네트워크를 통하여 연결되거나, 음향 증폭기(120) 또는 스피커들(130)와 하드 와이어를 통하여 직접 연결될 수 있다.
제어부(210)는 헤드 유닛(200)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하는 메모리(212)와, 메모리(212)에 저장된 프로그램 및 데이터에 따라 헤드 유닛(200)의 동작을 제어하기 위한 명령 및 데이터를 생성하는 프로세서(211)를 포함할 수 있다.
프로세서(211)는 방송 신호, 음향 데이터 또는 전기적 음향 신호를 처리하여 전기적 음향 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(211)는 부호화된 방송 신호 및/또는 음향 데이터를 복호화하고, 전기적 음향 신호를 생성할 수 있다.
프로세서(211)는 전기적 음향 신호의 주파수 스펙트럼을 분석하고, 전기적 음향 신호의 주파수 특성을 변형시킬 수 있다.
프로세서(211)는 전기적 음향 신호의 주파수 스펙트럼을 분석하고, 고주파의 음향 신호, 중간 주파수의 음향 신호 및 저주파의 음향 신호를 생성할 수 있다.
프로세서(211)는 통신부(240)를 통하여 수신된 통신 데이터에 따라 전장 부품들(30)의 동작 여부 및/또는 동작 상태를 판단하고, 전장 부품들(30)의 동작 여부 및/또는 동작 상태에 따라 전장 부품(30)에 의하여 발생되는 소음의 주파수 및 크기를 판단할 수 있다.
프로세서(211)는 전장 부품(30)에 의하여 발생되는 소음의 역위상을 갖는 음향 신호를 생성할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(211)는 전장 부품(30)의 소음과 동일한 주파수와 크기를 가지며 전장 부품(30)의 소음과 180도 위상 차이를 가지는 전기적 음향 신호를 생성할 수 있다. 역위상의 전기적 음향 신호는 음향 신호 출력부(270)를 통하여 스피커들(130)로 출력될 수 있으며, 스피커들(130)에 의하여 음향으로 출력될 수 있다.
또한, 프로세서(211)는 마이크로폰(110)에 의하여 수집된 차량(1) 내부의 음향을 처리할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(211)는 차량(1) 내부의 음향 중에서 전장 부품(30)의 소음을 추출할 수 있다. 또한, 프로세서(211)는 전장 부품(30)의 소음의 크기에 따라 역위상 신호의 크기를 조절할 수 있다.
메모리(212)는 방송 신호, 음향 데이터 또는 전기적 음향 신호를 처리하고 전기적 음향 신호를 생성하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(212)는 S램(Static Random Access Memory, S-RAM), D랩(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리와 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 방송 신호, 음향 데이터 또는 전기적 음향 신호 등을 기억할 수 있으며, 비휘발성 메모리는 오디오 장치(100)의 동작(예를 들어, 부팅 동작)을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다.
이처럼, 제어부(210)는 방송 신호, 음향 데이터 또는 전기적 음향 신호를 처리할 수 있으며, 방송 신호, 음향 데이터 또는 전기적 음향 신호에 대응하는 전기적 음향 신호를 생성할 수 있다.
또한, 제어부(210)는 전장 부품들(30)의 동작 여부 및/또는 동작 상태를 판단하고, 전장 부품들(30)로부터 발생되는 소음의 역위상을 갖는 전기적 음향 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 제어부(210)는 저장부(250)에 저장된 데이터 베이스를 기초로 전장 부품들(30)의 동작 여부 및/또는 동작 상태를 판단할 수 있다.
통신부(240)를 통하여 차량용 통신 네트워크(NT)로부터 통신 신호가 수신되면, 제어부(210)는 통신 신호에 포함된 정보와 데이터 베이스의 식별 정보(251)를 비교함으로써 전장 부품(30)을 식별할 수 있다. 제어부(210)는 통신 신호에 포함된 정보와 데이터 베이스의 동작 개시 정보(252)를 비교함으로써 전장 부품(30)의 동작 개시 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(210)는 통신 신호에 포함된 정보와 데이터 베이스의 동작 상태 정보(253)를 비교함으로써 전장 부품(30)의 동작 상태를 판단할 수 있다.
제어부(210)는 저장부(250)에 저장된 데이터 베이스를 기초로 소음의 주파수 및 크기를 판단할 수 있다.
전장 부품(30)의 동작 개시가 판단되면, 제어부(210)는 데이터 베이스의 주파수 정보(254)를 기초로 전장 부품(30)에 의하여 발생되는 소음의 주파수를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(210)는 데이터 베이스의 크기 정보(255)를 기초로 전장 부품(30)에 의하여 발생되는 소음의 크기를 판단할 수 있다.
이후, 제어부(210)는 데이터 베이스를 이용하여 검색된 주파수와 크기에 대하여 역위상을 갖는 전기적 음향 신호를 생성할 수 있다.
전장 부품들(30)의 소음의 역위상을 갖는 전기적 음향 신호를 생성하고, 출력하는 것은 아래에서 자세하게 설명된다.
도 8은 일 실시예에 의한 차량의 소음 차단 방법을 도시한다. 도 9는 일 실시예에 의한 차량에 발생되는 소음을 차단하는 일 예를 도시한다. 도 10는 일 실시예에 의한 차량에 발생되는 소음을 차단하는 다른 일 예를 도시한다.
도 8, 도 9 및 도 10과 함께, 차량(1)의 소음 차단 방법(1000)이 설명된다.
차량(1)의 오디오 장치(100)는 소음을 발생하는 전장 부품(30)의 동작 여부를 판단한다(1010).
오디오 장치(100)는 전장 부품들(30)의 소음에 관한 데이터 베이스를 저장하는 저장부(250)를 포함할 수 있다. 또한, 소음에 관한 데이터 베이스는 소음을 생성하는 전장 부품(30)의 식별 정보(251), 전장 부품(30)의 동작 개시를 나타내는 동작 개시 정보(252), 전장 부품(30)의 동작 상태를 나타내는 동작 상태 정보(253), 전장 부품(30)에 의하여 발생되는 소음의 주파수 정보(254), 전장 부품(30)에 의하여 발생되는 소음의 크기 정보(255), 전장 부품(30)에 의하여 발생되는 소음의 변동 정보(256) 등을 포함할 수 있다.
오디오 장치(100)의 제어부(210)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 수신되는 신호를 기초로 저장부(250)에 저장된 데이터 베이스를 검색하고, 검색 결과에 따라 전장 부품(30)의 동작 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 운전자가 공기 조화 장치(37)를 켜면 공기 조화 장치(37)는 차량(1) 내부의 공기를 순환시키기 위한 송풍 팬을 가동할 수 있으며, 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 공기 조화 장치(37)의 턴온을 나타내는 신호를 출력할 수 있다. 송풍 팬의 동작에 의하여 특정한 주파수를 가지는 소음이 발생할 수 있다.
제어부(210)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 공기 조화 장치(37)의 턴온 신호를 수신하고, 공기 조화 장치(37)의 턴온 신호를 데이터 베이스의 동작 개시 신호들과 비교할 수 있다. 또한, 제어부(210)는 데이터 베이스의 검색 결과에 따라 공기 조화 장치(37)의 동작 여부를 판단할 수 있다.
다른 예로, 운전자가 변속 레버(22c)를 후진 위치에 위치시키면 변속기 제어 유닛(32)은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 차량(1)의 후진을 나타내는 신호를 출력할 수 있다. 후방 카메라(38)는 차량(1)의 후진 신호에 응답하여 촬영 방향이 차량(1)의 후방을 향하도록 펴질 수 있으며, 촬영 방향을 변경하는 동작에 의하여 특정한 주파수를 가지는 소음이 발생할 수 있다.
제어부(210)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 차량(1)의 후진 신호를 수신하고, 차량(1)의 후진 신호를 데이터 베이스의 동작 개시 신호들과 비교할 수 있다. 또한, 제어부(210)는 데이터 베이스의 검색 결과에 따라 후방 카메라(38)의 동작 여부를 판단할 수 있다.
다른 예로, 차량(1) 주변의 조도가 미리 정해진 기준 조도 미만이면 차체 제어 모듈(35)은 헤드 램프(39)를 턴온하고, 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 헤드 램프(39)의 턴온을 나타내는 신호를 출력할 수 있다. 차체 제어 모듈(35)의 턴온 명령에 응답하여 헤드 램프(39)는 점등되며, 헤드 램프(39)의 점등에 의하여 특정한 주파수를 가지는 소음이 발생할 수 있다.
제어부(210)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 헤드 램프(39)의 턴온 신호를 수신하고, 헤드 램프(39)의 턴온 신호를 데이터 베이스의 동작 개시 신호들과 비교할 수 있다. 또한, 제어부(210)는 데이터 베이스의 검색 결과에 따라 헤드 램프(39)의 동작 여부를 판단할 수 있다.
차량(1)의 오디오 장치(100)는 전장 부품(30)의 동작 상태를 판단한다(1020).
오디오 장치(100)의 제어부(210)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 수신되는 신호를 기초로 저장부(250)에 저장된 데이터 베이스를 검색하고, 검색 결과에 따라 전장 부품(30)의 동작 상태를 판단할 수 있다.
예를 들어, 운전자가 공기 조화 장치(37)의 풍량을 변경하면 공기 조화 장치(37)는 송풍 팬을 회전 속도(rpm, revolution per minute)를 변경할 수 있으며, 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 공기 조화 장치(37)의 풍량 변경을 나타내는 신호를 출력할 수 있다. 송풍 팬의 동작 변경에 의하여 소음의 주파수가 변경될 수 있다.
제어부(210)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 공기 조화 장치(37)의 풍량 신호를 수신하고, 공기 조화 장치(37)의 풍량 신호를 데이터 베이스의 동작 상태 신호들과 비교할 수 있다. 제어부(210)는 데이터 베이스의 검색 결과에 따라 공기 조화 장치(37)의 동작 상태를 판단할 수 있다.
차량(1)의 오디오 장치(100)는 전장 부품(30)에 의하여 발생되는 소음의 주파수 및 크기를 판단한다(1030).
오디오 장치(100)의 제어부(210)는 전장 부품(30)의 동작 여부 및/또는 동작 상태를 기초로 저장부(250)에 저장된 데이터 베이스를 검색하고, 검색 결과에 따라 동작 중인 전장 부품(30)의 소음의 주파수 및 크기를 판단할 수 있다.
구체적으로, 동작 1010과 동작 1020의 수행에 의하여 제어부(210)는 동작 중인 전장 부품(30)을 판단하고 전장 부품(30)의 동작 상태를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(210)는 데이터 베이스를 검색함으로써 동작 중인 전장 부품(30)에 의하여 발생되는 소음의 주파수 및 크기를 판단할 수 있다.
예를 들어, 공기 조화 장치(37)가 "1단"으로 동작하면, 제어부(210)는 5kHz (kilo Hertz)의 주파수와 0.2V (Volt)의 크기를 가지는 소음이 발생되는 것을 판단할 수 있다. 또한, 후방 카메라(38)가 동작하면, 제어부(210)는 12kHz (kilo Hertz)의 주파수와 0.4V (Volt)의 크기를 가지는 소음이 발생되는 것을 판단할 수 있다.
차량(1)의 오디오 장치(100)는 전장 부품(30)의 소음에 대한 역위상의 음향을 출력한다(1040).
오디오 장치(100)의 제어부(210)는 동작 중인 전장 부품(30)에 의하여 발생되는 소음의 주파수 및 크기를 기초로 역위상 음향 신호를 생성할 수 있다. 구체적으로, 제어부(210)는 소음의 주파수와 동일한 주파수와 소음의 크기와 동일한 크기를 가지고, 소음과 180도 위상 차이를 가지는 역위상 음향 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 전장 부품(30)로부터 주파수가 f0이고 크기가 A0인 소음 신호(NS)가 발생할 수 있다.
제어부(210)는 주파수가 f0이고 크기가 A0인 역위상 음향 신호(ANS)를 생성할 수 있으며, 역위상 음향 신호는 전장 부품(30)의 소음 신호(NS)와 180도의 위상 차이를 갖는다. 또한, 제어부(210)는 스피커들(130)를 통하여 역위상 음향 신호를 음향으로 출력할 수 있다.
오디오 장치(100)가 소음의 역위상 음향을 출력하면, 전장 부품(30)의 소음은 감쇄될 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 소음 신호(NS)에 대한 역위상 음향 신호(ANS)가 출력되면, 소음 신호(NS)와 역위상 음향 신호(ANS) 사이에 상쇄 간섭이 발생할 수 있다. 다시 말해, 역위상 음향 신호(ANS)로 인하여 소음 신호(NS)는 감쇄되며, 운전자는 감쇄된 신호(AS)를 청취할 수 있다.
다만, 앞서 설명된 바와 같이 저장부(250)에 저장된 데이터 베이스는 전장 부품(30)의 "소음"에 관한 정보를 포함한다. 다시 말해, 데이터 베이스는 전장 부품(30)이 사용자에게 제공하는 "음향"에 관한 정보를 포함하지 아니한다. 예를 들어, 데이터 베이스는 시트 벨트 미착용으로 인하여 출력되는 경고음에 관한 정보를 포함하지 아니하며, 따라서 경고음은 감쇄되지 아니한다.
예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이 전장 부품(30)로부터 주파수가 f0이고 크기가 A0인 소음 신호(NS)가 발생하고, 운전자와 동승자 간의 대화 및/또는 오디오 장치(100)가 출력하는 음악으로 인하여 오리지널 음향(OS)이 발생할 수 있다. 소음 신호(NS)는 운전자에게 불쾌감을 주지만, 오리지널 음향(OS)은 운전자에게 정보와 재미를 제공할 수 있다.
오디오 장치(100)는 운전자에게 불쾌감을 주는 소음 신호(NS)을 선택적으로 차단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(210)는 전장 부품(30)의 동작을 판단하고, 전장 부품(30)으로부터 발생되는 소음 신호(NS)와 동일한 주파수 f0와 동일한 크기 A0를 가지고 소음 신호(NS)과 180도 위상 차이를 가지는 역위상 음향 신호(ANS)를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(210)는 스피커들(130)를 통하여 역위상 음향 신호(ANS)를 음향으로 출력할 수 있다.
그 결과, 도 10에 도시된 바와 같이 역위상 음향 신호(ANS)에 의하여 전장 부품(30)의 소음 신호(NS)가 선택적으로 감쇄되고, 오리지널 음향(OS)과 동일한 음향(AS)이 운전자에게 제공될 수 있다.
따라서, 운전자는 오리지널 음향(OA)과 동일한 음향(AS)을 선택적으로 청취할 수 있다.
차량(1)의 오디오 장치(100)는 차량(1) 내부의 음향을 수집한다(1050).
오디오 장치(100)는 마이크로폰(110)을 이용하여 차량(1) 내부의 음향을 수집할 수 있다. 마이크로폰(110)은 차량(1) 내부의 음향을 수집하고, 수집된 음향에 대응하는 전기적 신호를 헤드 유닛(200)으로 출력할 수 있다.
차량(1)의 오디오 장치(100)는 역위상 음향의 출력 크기를 조절한다(1060).
오디오 장치(100)는 마이크로폰(110)에 의하여 수집된 차량(1) 내부의 음향에 따라 역위상 음향의 출력 크기를 조절할 수 있다.
오디오 장치(100)의 헤드 유닛(200)은 마이크로폰(110)으로부터 차량(1) 내부의 음향에 관한 신호를 수신할 수 있으며, 헤드 유닛(200)의 제어부(210)는 차량(1) 내부의 음향을 분석할 수 있다.
예를 들어, 제어부(210)는 차량(1) 내부의 음향에 대하여 스펙트럼 분석을 수행하고, 전장 부품(30)의 소음 신호(NS)의 주파수 성분을 추출할 수 있다. 또한, 제어부(210)는 소음 신호(NS)의 주파수 성분을 기초로 역위상 음향 신호(ANS)의 크기를 조절할 수 있다.
구체적으로, 제어부(210)는 소음 신호(NS)의 주파수 성분을 기초로 소음 신호(NS)의 차단 여부를 판단하고, 소음 신호(NS)가 차단되지 않은 것으로 판단되면 역위상 음향 신호(ANS)의 크기를 증가시킬 수 있다.
역위상 음향 신호(ANS)의 크기 증가로 인하여 소음 신호(NS)의 주파수 성분이 감소되면, 제어부(210)는 소음 신호(NS)의 주파수 성분이 미리 정해진 값 미만이 되도록 역위상 음향 신호(ANS)의 크기를 증가시킬 수 있다.
반면, 역위상 음향 신호(ANS)의 크기 증가로 인하여 소음 신호(NS)의 주파수 성분이 증가되면, 제어부(210)는 역위상 음향 신호(ANS)의 크기를 감소시킬 수 있다. 역위상 음향 신호(ANS)로 인하여 차량(1) 내부에 소음이 발생되므로, 제어부(210)는 역위상 음향 신호(ANS)의 크기를 감소시킴으로써 차량(1) 내부에 소음을 감소시킨다.
이상에서 설명된 바와 같이, 오디오 장치(100)는 차량(1)의 내부 통신을 이용하여 전장 부품(30)의 동작 여부를 판단하고, 역위상 음향을 출력함으로써 전장 부품(30)으로부터 발생되는 소음을 선택적으로 차단할 수 있다.
또한, 오디오 장치(100)는 마이크로폰(110)을 이용하여 차량(1) 내부의 소음을 수집하고, 수집된 소음의 크기에 따라 역위상 음향의 크기를 조절함으로써 차량(1) 내부의 소음을 적절하게 차단할 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 차량 100: 오디오 장치
110: 마이크로폰 120: 음향 증폭기
130: 스피커 200: 헤드 유닛
210: 제어부 220: 입력부
230: 표시부 240: 통신부
250: 저장부 260: 음원 획득부
270: 음원 신호 출력부

Claims (20)

  1. 복수의 전장 부품들을 구비한 차량에 있어서,
    상기 복수의 전장 부품들 중 적어도 하나로부터 통신 신호를 수신하는 통신부;
    상기 복수의 전장 부품들 각각이 동작 개시 시에 출력하는 동작 개시의 소음의 주파수 및 크기에 대한 소음 관련 정보와 상기 복수의 전장 부품들 각각의 동작 개시에 대응하는 신호를 저장하는 저장부;
    음향을 출력하는 스피커;
    상기 저장부에 저장된 동작 개시에 대응하는 신호와 상기 통신부를 통해 수신된 적어도 하나의 통신 신호에 기초하여 상기 복수의 전장 부품들 중 동작 개시된 적어도 하나의 전장 부품을 판단하고 상기 저장부에 저장된 소음 관련 정보에 기초하여 상기 동작 개시된 적어도 하나의 전장 부품에 대응하는 동작 개시의 소음의 주파수 및 크기를 확인하고 상기 확인한 주파수 및 크기에 기초하여 역위상 음향 신호를 생성하고, 상기 역위상 음향 신호에 대응하는 음향을 출력하도록 상기 스피커를 제어하는 제어부를 포함하는 차량.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 역위상 음향은 상기 적어도 하나의 전장 부품이 출력하는 동작 개시의 소음의 주파수 및 크기와 동일한 주파수 및 크기를 가지고, 상기 적어도 하나의 전장 부품이 출력하는 동작 개시의 소음의 위상과 180도 만큼 상이한 위상을 갖는 차량.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 저장부는, 상기 복수의 전자 부품들 각각의 동작 중 동작 상태 정보와, 상기 복수의 전자 부품들 각각의 동작 상태 정보에 대응하는 동작 상태별 소음의 주파수 및 크기에 대한 소음 관련 정보를 더 저장하고,
    상기 제어부는 상기 통신부를 통하여 수신된 적어도 하나의 전자 부품의 동작 상태 정보에 기초하여 동작 중인 적어도 하나의 전장 부품의 동작 중 소음의 주파수 및 크기를 확인하고 상기 확인한 동작 중 소음의 주파수 및 크기에 기초하여 역위상 음향 신호를 생성하는 차량.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 차량 내부의 음향을 수집하는 마이크로폰을 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 마이크로폰에 의하여 수집된 음향을 기초로 상기 스피커를 통하여 출력되는 음향의 크기, 음향의 위상 또는 음향의 크기 및 위상을 조절하는 차량.
  9. 복수의 전장 부품들을 구비한 차량의 제어 방법에 있어서,
    상기 복수의 전장 부품들 중 적어도 하나의 전장 부품으로부터 통신 신호를 수신하고;
    통신부를 통해 수신된 적어도 하나의 통신 신호와 저장부에 저장된 복수의 전장 부품들의 동작 개시에 대응하는 신호에 기초하여 상기 복수의 전장 부품들 중 동작 개시된 적어도 하나의 전장 부품을 판단하고, 상기 저장부에 저장된 복수의 전장 부품들 각각의 동작 개시 시에 출력되는 동작 개시시의 소음의 주파수 및 크기에 대한 소음 관련 정보를 기초로 상기 동작 개시된 적어도 하나의 전장 부품으로부터 출력되는 소음의 역위상 음향 신호를 생성하고;
    상기 역위상 음향 신호에 대응하는 음향을 출력하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 역위상 음향은 상기 동작 개시된 적어도 하나의 전장 부품이 출력하는 소음의 주파수 및 크기와 동일한 주파수 및 크기를 가지고, 상기 동작 개시된 적어도 하나의 전장 부품이 출력하는 소음의 위상과 180도 만큼 상이한 위상을 갖는 차량의 제어 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제9항에 있어서,
    상기 통신부를 통해 동작 중인 적어도 하나의 전자 부품의 동작 상태 정보가 수신되면, 상기 저장부에 저장된 상기 복수의 전자 부품들 각각의 동작 중 동작 상태 정보와, 상기 복수의 전자 부품들 각각의 동작 상태 정보에 대응하는 동작 상태별 소음의 주파수 및 크기에 대한 소음 관련 정보에 기초하여 상기 동작 중인 적어도 하나의 전장 부품의 동작 중 소음의 주파수 및 크기를 확인하고,
    상기 확인한 동작 중 소음의 주파수 및 크기에 기초하여 역위상 음향 신호를 생성하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 차량 내부의 음향을 수집하고;
    상기 차량 내부의 음향을 기초로 상기 출력되는 음향의 크기, 음향의 위상 또는 음향의 크기 및 위상을 조절하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  17. 차량에 설치되는 차량용 오디오 장치에 있어서,
    상기 차량에 구비된 복수의 전장 부품들 부품들 중 적어도 하나로부터 통신 신호를 수신하는 통신부;
    상기 복수의 전장 부품들 각각이 동작 개시 시에 출력하는 동작 개시의 소음의 주파수 및 크기에 대한 소음 관련 정보와, 상기 복수의 전장 부품들 각각의 동작 개시에 대응하는 신호를 저장하는 저장부; 및
    상기 저장부에 저장된 동작 개시에 대응하는 신호와 상기 통신부를 통해 수신된 적어도 하나의 통신 신호에 기초하여 상기 복수의 전장 부품들 중 동작 개시된 적어도 하나의 전장 부품을 판단하고, 상기 저장부에 저장된 소음 관련 정보에 기초하여 상기 동작 개시된 적어도 하나의 전장 부품 에 대응하는 동작 개시의 소음의 주파수 및 크기를 확인하고 상기 확인한 주파수 및 크기에 기초하여 역위상 음향 신호를 생성하고, 상기 역위상 음향 신호를 상기 차량의 스피커로 출력하는 제어부를 포함하는 차량용 오디오 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 역위상 음향은 상기 동작 개시된 적어도 하나의 전장 부품이 출력하는 소음의 주파수 및 크기와 동일한 주파수 및 크기를 가지고, 상기 적어도 하나의 전장 부품이 출력하는 소음의 위상과 180도 만큼 상이한 위상을 갖는 차량용 오디오 장치.
  19. 삭제
  20. 제17항에 있어서,
    상기 저장부는, 상기 복수의 전자 부품들 각각의 동작 중 동작 상태 정보와, 상기 복수의 전자 부품들 각각의 동작 상태 정보에 대응하는 동작 상태별 소음의 주파수 및 크기에 대한 소음 관련 정보를 더 저장하고,
    상기 제어부는 상기 통신부를 통하여 수신된 적어도 하나의 전자 부품의 동작 상태 정보에 기초하여 동작 중인 적어도 하나의 전장 부품의 동작 중 소음의 주파수 및 크기를 확인하고 상기 확인한 동작 중 소음의 주파수 및 크기에 기초하여 역위상 음향 신호를 생성하는 차량용 오디오 장치.
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