KR102481208B1 - 차량의 사운드 최적화장치 - Google Patents

차량의 사운드 최적화장치 Download PDF

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Abstract

차량 외부에서 발생하는 각종 소리에 대하여 사용자가 직접 녹음을 통해 음원 소스를 생성하고, 상황에 맞게 취사선택하여 사운드를 발생할 수 있도록 함으로써, 사운드에 대한 사용자 욕구를 만족시켜줄 수 있는 차량의 사운드 최적화장치에 관한 것으로서, 차량에 탑재되며, 차량 외부에서 음향을 송출하는 환경 정보를 제공해주는 차량 제어부, 차량 외부에서 송출할 음향을 녹음하며, 차량 환경에 대응하는 음향을 설정하는 AVN 제어부, 차량 제어부에서 발생하는 환경 정보에 따라 상기 AVN 제어부에서 설정한 음향을 차량 외부에서 발생하는 사운드로 출력하는 사운드 최적화부 및 사운드 최적화부에서 발생하는 사운드를 음향으로 변환하여 스피커를 통해 차량 외부에 송출하는 음향 출력부를 포함하여, 차량의 사운드 최적화장치를 구현한다.

Description

차량의 사운드 최적화장치{Sound customizing apparatus of vehicle}
본 발명은 차량의 사운드 최적화장치에 관한 것으로, 특히 차량 외부에서 발생하는 각종 소리에 대하여 사용자가 직접 녹음을 통해 음원 소스를 생성하고, 상황에 맞게 취사선택하여 사운드를 발생할 수 있도록 함으로써, 사운드에 대한 사용자 욕구를 만족시켜줄 수 있는 차량의 사운드 최적화장치에 관한 것이다.
일반적으로, 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV)나 전기 자동차(Electric Vehicle, EV)와 같은 친환경 자동차에는 동력원으로서 엔진과 모터가 탑재된다.
하이브리드 자동차(HEV)나 전기 자동차(EV)가 모터에 의해 주행하는 경우, 차량에서 발생하는 소음이 매우 낮아지게 된다. 이에, 보행자 특히 시각 장애인은 차량이 접근 여부를 판단하기가 어렵다. 이를 개선하고자, 친환경 차량은 보행자 안전을 위해 전/후방 저속 주행 시 차량이 접근하는 것을 보행자에게 알리기 위한 경고음(엔진음)을 스피커를 통해 출력하도록 규정하고 있다. 이러한 규정에 따라 친환경 차량에서 보행자로 하여금 차량 접근을 쉽게 인식하게 하는 가상 엔진음 시스템(Virtual Engine Sound System, VESS)이 적용되고 있다.
가상 엔진음 시스템(VESS)은 차속, 엑셀 개도 각 또는 모터의 회전수와 같은 차량 주행정보를 이용하여 가상 엔진음의 작동 여부 및 음량 등을 제어한다.
그러나 이러한 가상 엔진음 시스템은 단순히 차량 제조사에서 미리 설정된 가상 엔진음에 대해서만 출력해 줄뿐, 다양한 상황에 맞게 사용자가 원하는 음원을 출력해주는 것은 불가능한 단점이 있다.
특히, 차량 외부에서 들을 수 있는 동작 음향으로는, 도어 언록 시 출력되는 웰컴(Welcome) 음향, 시동 오프 이후 도어 록 시 출력되는 굿바이(Goodbye) 음향, 충전 플러그(Charge plug)에서 전력이 전기차로 주입되면 충전 시작을 알리는 충전 시작 음향, 충전이 종료되면 알려주는 충전 종료 음향, 외부인의 차량에 대한 비정상적인 도어 개방 시도가 발생하면 출력되는 도난방지 음향 등도, 차량 제조사에서 미리 설정된 고정된 음향만이 송출되며, 이를 사용자가 취향이나 개성에 맞게 변경하는 것도 불가능한 단점이 있다.
한편, 친환경 차량에서 가상 엔진음을 발생하는 종래의 기술이 하기의 <특허문헌 1 > 내지 <특허문헌 3> 에 개시되어 있다.
<특허문헌 1> 에는 내비게이션 정보 수집수단에서 수집된 내비게이션 정보를 기반으로 음원 저장수단에 저장되어 있는 음원을 소음규제에 맞게 볼륨을 조절하여 출력하도록 음원 출력수단을 제어하는 제어수단, 제어수단의 제어에 따라 음원을 출력하는 음원 출력수단을 포함한다. 이러한 구성을 통해, 차량의 주변환경 또는 운전자의 심리상태에 따라 소음의 종류 및 볼륨을 조절함으로써, 보행자가 엔진소리가 나지 않는 친환경 차량을 인지할 수 있도록 함은 물론 보행자가 소음으로 인하여 불쾌감을 갖지 않도록 하는 친환경 차량의 소음 발생 장치를 제공한다.
그러나 이러한 선행기술은 차량 주변 환경이나 운전자의 심리상태에 따라 소음의 종류 및 볼륨을 조절하는 것은 가능하나, 다양한 상황에 따라 사용자가 음원을 선택하여 송출할 수 없는 단점이 있다.
또한, <특허문헌 2> 에는 다른 차의 가상 엔진음의 주파수 대역별 음압과 자차의 가상 엔진음의 주파수 대역별 음압의 합이 임계치를 초과하지 않도록 자차의 가상 엔진음의 주파수 대역별 음압을 조절함으로써, 다른 차의 가상 엔진음과 자차의 가상 엔진음이 겹쳐서 보행자에게 전달되는 경우에 보행자가 불쾌감을 느끼지 않도록 하는 가상 엔진음 제어 장치 및 그 방법을 제공한다.
이러한 종래기술도 다른 차와 자차의 주파수 대역별 음압을 조절하여 보행자가 불쾌감을 느끼지 않도록 가상 엔진음을 발생하는 것은 가능하나, 다양한 상황에 따라 사용자가 음원을 선택하여 송출할 수 없는 단점이 있다.
또한, <특허문헌 3> 에는 엔진회전수 비례하여 청각 추출 음량을 이용한 실시간 음색 제어와 함께 최적 시각 추출 가상 RPM을 이용한 변화속도 가시화제어가 엔진 진동신호를 기반으로 주행패턴 학습의 인공지능으로 구현됨으로써, 시청각의 시너지 효과 극대화를 구현한다. 아울러 인공지능으로 조화된 시청각의 실시간 변화로 간결한 차량 동력성능 제어와 함께 빠른 응답에 대한 감(Feeling)이 운전자에게 제공되는 인공지능을 활용한 엔진동력특성 기반 엔진 음색 제어방법 및 차량을 제공한다.
이러한 선행기술도 엔진 고유의 동력특성이 적용되면서 인공지능(Artificial Intelligence)의 시청각 제어로 시청각 시너지 효과를 구현할 수 있으나, 다양한 상황에 따라 사용자가 음원을 선택하여 송출할 수 없는 단점이 있다.
대한민국 공개특허 10-2013-0057851(2013.06.03. 공개)(친환경 차량의 소음 발생장치) 대한민국 등록특허 10-1592750(2016.02.01. 등록)(가상 엔진음 제어 장치 및 그 방법) 대한민국 공개특허 10-2019-0042912(2019.04.25. 공개)(인공지능을 활용한 엔진동력특성 기반 엔진 음색 제어방법 및 차량)
따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 가상 엔진음 발생장치(VESS) 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 차량 외부에서 발생하는 각종 소리에 대하여 사용자가 직접 녹음을 통해 음원 소스를 생성하고, 상황에 맞게 취사선택하여 사운드를 발생할 수 있도록 함으로써, 사운드에 대한 사용자 욕구를 만족시켜줄 수 있는 차량의 사운드 최적화장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "차량의 사운드 최적화장치"는,
차량에 탑재되며, 차량 외부에서 음향을 송출하는 환경 정보를 제공해주는 차량 제어부;
차량 외부에서 송출할 음향을 녹음하며, 차량 환경에 대응하는 음향을 설정하는 AVN 제어부;
상기 차량 제어부에서 발생하는 환경 정보에 따라 상기 AVN 제어부에서 설정한 음향을 차량 외부에서 발생하는 사운드로 출력하는 사운드 최적화부;
상기 사운드 최적화부에서 발생하는 사운드를 음향으로 변환하여 스피커를 통해 차량 외부에 송출하는 음향 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 AVN 제어부는 셋업 모드에서 사운드 항목이 선택되면, 차량 사운드 설정 모드로 진입하고, 상기 차량 사운드 설정 모드에서 웰컴 음향, 굿바이 음향, 충전 시작 음향, 충전 종료 음향, 도난방지 음향을 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 사운드 최적화부는 상기 AVN 제어부와 연동하여 차량 외부에서 송출할 음향을 저장하는 사운드 저장부; 상기 AVN 제어부와 연동하여 저장한 음향과 차량 환경을 매칭시켜 사운드를 설정하는 사운드 설정부; 상기 차량 제어부로부터 제공되는 차량의 환경 정보를 확인하는 환경정보 확인부; 상기 환경정보 확인부에서 확인한 차량 환경정보에 따라 상기 사운드 설정부에 의해 설정된 사운드를 선택하는 사운드 선택부; 상기 사운드 선택부에 의해 선택된 사운드를 상기 사운드 저장부로부터 추출하여 출력하는 사운드 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 사운드 최적화부는 상기 AVN 제어부에서 사용할 이미지를 선택하면, 등록된 이미지로부터 선택한 이미지를 사용할 이미지로 설정하는 이미지 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 차량 외부에서 발생하는 각종 소리에 대하여 사용자가 직접 녹음을 통해 음원 소스를 설정하고, 상황에 맞게 취사선택하여 사운드를 발생할 수 있도록 함으로써, 사운드에 대한 사용자 욕구를 만족시켜줌과 동시에 사용자 개성 우위 향상을 도모해줄 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 사운드 최적화장치의 구성도,
도 2는 도 1의 사운드 최적화부의 실시 예 블록 구성도,
도 3은 본 발명에서 차량 사운드 설정 예시도,
도 4는 본 발명에서 차량 외부 음향 설정 예시도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 사운드 최적화장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 사운드 최적화장치의 구성도로서, 차량 제어부(110), AVN 제어부(120), 음향 출력부(130) 및 사운드 최적화부(140)를 포함할 수 있다.
차량 제어부(110)는 차량에 탑재되며, 차량 외부에서 음향을 송출하는 환경 정보를 제공해주는 역할을 하는 것으로서, 차량에 필수적으로 탑재된 BCM(Boby Control Module), VCU(Vehicle Control Unit) 등으로 구현할 수 있다.
AVN 제어부(120)는 차량 외부에서 송출할 음향을 녹음하며, 차량 환경에 대응하는 음향을 설정하는 역할을 하는 것으로서, 차량에 필수적으로 구비된 오디오/비디오/내비게이션(AVN) 장치를 이용할 수 있다.
사운드 최적화부(140)는 상기 차량 제어부(110)에서 발생하는 환경 정보에 따라 상기 AVN 제어부(120)에서 설정한 음향을 차량 외부에서 발생하는 사운드로 출력하는 역할을 한다. 이러한 사운드 최적화부(140)는 친환경 차량에서 보행자로 하여금 차량 접근을 쉽게 인식하게 하는 가상 엔진음 시스템(Virtual Engine Sound System, VESS)을 이용할 수 있다. 기본적인 가상 엔진음 시스템에 사운드 최적화 기능만을 추가하여 구현하는 것이 바람직하다.
이러한 사운드 최적화부(140)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 AVN 제어부(120)와 연동하여 차량 외부에서 송출할 음향을 저장하는 사운드 저장부(141), 상기 AVN 제어부(120)와 연동하여 저장한 음향과 차량 환경을 매칭시켜 사운드를 설정하는 사운드 설정부(142), 상기 차량 제어부(110)로부터 제공되는 차량의 환경 정보를 확인하는 환경정보 확인부(143), 상기 환경정보 확인부(143)에서 확인한 차량 환경정보에 따라 상기 사운드 설정부(142)에 의해 설정된 사운드를 선택하는 사운드 선택부(144), 상기 사운드 선택부(144)에 의해 선택된 사운드를 상기 사운드 저장부(141)로부터 추출하여 출력하는 사운드 출력부(145), 상기 AVN 제어부(120)에서 사용할 이미지를 선택하면, 등록된 이미지로부터 선택한 이미지를 사용할 이미지로 설정하는 이미지 설정부(146)를 포함할 수 있다.
음향 출력부(130)는 상기 사운드 최적화부(140)에서 발생하는 사운드를 음향으로 변환하여 스피커를 통해 차량 외부에 송출하는 역할을 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 사운드 최적화장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 차량의 운전자는 자신만의 사운드 구현과 개성 구현을 위해, 차량 외부에서 송출할 음향을 녹음 및 설정한다.
예컨대, 차량에 기본적으로 마련된 오디오/비디오 내비게이션 장치인 AVN 제어부(120)의 조작을 통해, 차량 외부에서 송출할 음향을 녹음하며, 차량 환경에 대응하는 음향을 설정한다.
먼저, 차량에서 사용할 음원을 녹음하는 방법은 도 4에 도시한 바와 같이, 녹음 버튼(REC)을 누르면, 현재 헤드-유닛에서 출력중인 오디오 신호를 5초 동안 녹음 후 저장한다.
이어, 도 4에 도시한 바와 같이, 사용자는 차량 사운드 모드에서 도어 언록 시 출력되는 웰컴(Welcome) 음향, 시동 오프 이후 도어 록 시 출력되는 굿바이(Goodbye) 음향, 충전 플러그(Charge plug)에서 전력이 전기차로 주입되면 충전 시작을 알리는 충전 시작 음향, 충전이 종료되면 알려주는 충전 종료 음향, 외부인의 차량에 대한 비정상적인 도어 개방 시도가 발생하면 출력되는 도난방지 음향을 설정한다.
사용자가 AVN 제어부(120)를 통해 차량 환경에 대응하는 음향을 설정하면, 사운드 최적화부(140)의 사운드 설정부(142)는 AVN 제어부(120)와 연동하여 저장한 음원과 차량 환경을 매칭시켜 사운드를 설정한다. 즉, 웰컴 환경에는 저장한 제1 음원, 굿바이 환경에는 저장한 제2 음원, 충전시작 환경에는 저장한 제3 음원, 충전 종료 환경에는 저장한 제4 음원, 도난장비 환경에는 저장한 제5 음원을 설정할 수 있다.
이와 같이 사용자가 차량 환경에 대응하여 외부에 송출할 음원을 설정한 상태에서 차량 운행이 시작되면, 사운드 최적화부(140)의 환경정보 확인부(143)는 차량 제어부(110)와 실시간으로 연동하여 차량 환경 정보를 수신 및 확인한다.
여기서 차량 제어부(110)는 차량에 필수적으로 탑재된 기기로서, 차량 외부에서 음향을 송출하는 환경 정보를 제공해주는 역할을 한다. 즉, 차량 제어부(110)는 다양한 센서를 이용한 환경 정보를 수집하거나 동작 상황에 따른 환경 정보를 수집하여 사운드 최적화부(140)에 제공한다.
환경정보 확인부(143)는 차량 운행이 시작되면 실시간으로 상기 차량 제어부(110)와 연동하여 환경 정보를 수신하고, 미리 설정된 특정 환경정보가 수신되면 사운드 선택부(144)에 해당 환경 정보를 전달한다.
상기 사운드 선택부(144)는 상기 환경정보 확인부(143)에서 확인한 차량 환경정보에 따라 상기 사운드 설정부(142)에 의해 설정된 사운드를 선택한다. 예를 들어, 현재 차량 환경이 도어 언록 시이면 웰컴 환경으로 인식하고, 사운드 저장부(141)로부터 웰컴 환경에 대응하는 음원을 선택한다.
이렇게 선택된 음원 정보는 사운드 출력부(145)에 전달되면, 사운드 출력부(145)는 상기 사운드 선택부(144)에 의해 선택된 사운드(사운드 음원 정보)를 상기 사운드 저장부(141)로부터 추출하여 음향 출력부(130)에 출력한다.
상기 음향 출력부(130)는 상기 사운드 최적화부(140)에서 발생하는 사운드를 음향으로 변환하여 스피커를 통해 차량 외부에 송출함으로써, 차량 외부에는 사용자가 지정한 웰컴 상황에 맞는 음원이 송출된다. 사용자가 지정한 차량 환경에 대응하는 음원은 미리 지정된 일정시간(예를 들어, 5초) 동안만 송출되고 자동으로 음향 송출이 정지된다.
이상 상세히 설명한 바와 같이, 차량 외부에서 발생하는 각종 소리에 대하여 사용자가 직접 녹음을 통해 음원 소스를 설정하고, 차량 상황에 맞게 취사선택하여 사운드를 발생할 수 있도록 함으로써, 사운드에 대한 사용자 욕구를 만족시켜줌과 동시에 사용자 개성 우위 향상을 도모해줄 수 있게 되는 것이다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
110: 차량 제어부 120: AVN 제어부
130: 음향 출력부 140: 사운드 최적화부
141: 사운드 저장부 142: 사운드 설정부
143: 환경정보 확인부 144: 사운드 선택부
145: 사운드 출력부 146: 이미지 설정부

Claims (3)

  1. 차량에서 사용자가 설정한 사운드를 출력하여 사운드 발생을 최적화기 위한 장치로서,
    차량에 탑재되며, 차량 외부에서 음향을 송출하는 환경 정보를 제공해주는 차량 제어부;
    차량 외부에서 송출할 음향을 녹음하며, 차량 환경에 대응하는 음향을 설정하는 AVN 제어부;
    상기 차량 제어부에서 발생하는 환경 정보에 따라 상기 AVN 제어부에서 설정한 음향을 차량 외부에서 발생하는 사운드로 출력하는 사운드 최적화부; 및
    상기 사운드 최적화부에서 발생하는 사운드를 음향으로 변환하여 스피커를 통해 차량 외부에 송출하는 음향 출력부를 포함하고,
    상기 AVN 제어부는 셋업 모드에서 사운드 항목이 선택되면, 차량 사운드 설정 모드로 진입하고, 상기 차량 사운드 설정 모드에서 웰컴 음향, 굿바이 음향, 충전 시작 음향, 충전 종료 음향, 도난방지 음향을 설정하며,
    상기 AVN 제어부는 사용자가 직접 선택한 음원을 녹음하여 발생할 음향의 음원 소스를 생성하되, 녹음 버튼(REC)의 조작 시 현재 헤드-유닛에서 출력중인 오디오 신호를 5초 동안 녹음 후 저장하여 음원 소스를 생성하며,
    상기 사운드 최적화부는 상기 AVN 제어부와 연동하여 차량 외부에서 송출할 음향을 저장하는 사운드 저장부; 상기 AVN 제어부와 연동하여 저장한 음향과 차량 환경을 매칭시켜 사운드를 설정하는 사운드 설정부; 상기 차량 제어부로부터 제공되는 차량의 환경 정보를 확인하는 환경정보 확인부; 상기 환경정보 확인부에서 확인한 차량 환경정보에 따라 상기 사운드 설정부에 의해 설정된 사운드를 선택하는 사운드 선택부; 상기 사운드 선택부에 의해 선택된 사운드를 상기 사운드 저장부로부터 추출하여 출력하는 사운드 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 사운드 최적화장치.
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