KR20100126151A - 엔진음/배기음 발생장치 및 방법과 기록매체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기자동차, 전기자전거 또는 전기스쿠터 등의 모터구동 장치에서 사용할 수 있는 엔진음/배기음 발생장치 및 방법에 관한 것으로, 근래 연비절감을 위한 하이브리드자동차가 출시되고 있는데 전기로만 구동시 모터의 소음이 기존 엔진의 소음과 달리 거의 없어서 정숙성 등 운전자에게는 편의성을 제공하지만, 보행자에게는 자동차가 오고 있는지 등에 대해 판단하기 어려운 환경에 부딪칠 수 있다. 따라서 전기자동차 등에 엔진음/배기음을 발생할 수 있는 장치를 제공하여 보행자의 편의를 제공할 수 있고, 운전자에게는 자동차의 움직임에 따른 속도의 변화를 소리로서 판단할 수 있다.
엔진음, 배기음, 모터, 전기자동차, 전기자전거, 전기스쿠터
Description
본 발명은 엔진음/배기음 발생장치 및 방법에 관한 것으로 소음이 거의 없는 전기자동차에서 엔진음/배기음을 발생함으로서 보행자에게 차가 근처에 있다는 인식을 제공할 수 있고, 운전자에게는 자동차의 움직임에 따른 속도의 변화를 소리로서 판단할 수 있다.
본 발명은 엔진음/배기음 발생장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 고유가에 대비해 전기자동차, 하이브리드자동차 관련 뉴스가 많이 방송되고 있고 국내 업계에서도 제품 출시를 언제 하겠다는 보도를 접하고 있는데 아직까지는 제품가가 높은 상황이다.
기존 자동차, 엔진자전거 또는 스쿠터 등의 내연기관 엔진으로 움직이는 자동차는 정지 때에도 공회전을 해야 하고 구동시 적지 않은 소음을 발생하고 있다. 일부 차종은 브레이크를 밟고 소정 시간이 지나면 엔진을 정지하여 기름소모를 줄이도록 하는 기능을 제공 한다. 그러나 전기자동차에서는 전기로 구동되는 모터가 운전자의 조작에 의해 회전 또는 정지를 반복 한다.
또한 전동휠체어는 충전 바테리에 의해 모터로만 구동되는 구조로 저속에서 사용되지만 보행자의 뒤에서 다가올 때나 보지 않았을 때에는 경미한 충돌을 야기할 수 있다.
이들 전기자동차 또는 전동휠체어는 소음도 거의 없는 편이라서 운전자는 보행자를 만날때 자주 경적을 울리거나 해야할 필요가 있으며, 보행자는 자동차가 오는지 모를 경우가 있어 주의를 기울여야 한다. 만약 전기자동차 또는 전동휠체어에서 엔진음/배기음을 발생하게 한다면 보행자에게 주변에 자동차가 있다는 것을 알려주고, 운전자에게는 차량의 속도가 궁금할 때 굳이 계기판을 안 보고도 추측할 수 있는 장점이 있다.
종래 관련된 기술로 출원번호 10-2006-0075628호인 자동차의 다양한 가상 엔진효과음 구현 장치가 있는데 이것은 내연기관인 엔진을 사용하는 자동차에서 엔진의 회전 즉 RPM신호를 받아 대응하는 가상의 엔진 효과음을 차량 실내에서 듣기 위한 장치이다. 즉 운전자에게 창문을 닫은 실내에서 가상의 엔진효과음를 듣기 위한 것이다.
다른 기술로 출원번호 20-1993-0005730호인 어린이용 자전거의 엔진음/배기음 발생장치가 있는데 이것은 앞바퀴의 회전여부를 파악하여 회전시에 "부릉" 같은 음성신호를 출력되도록 한다.
또 다른 기술로 출원번호 10-2004-0031875호인 차량의 선택적 음성출력장치 및 그 방법이 있는데 이것은 음성정보를 차내에서 차량의 윈도우 개폐여부를 감지하여 음성이나 녹음된 클락션 음향을 구동하는 것을 특징으로 하는 것으로서, 창문이 닫힌 상태에서 운전자의 음성을 외부에 전달되도록 출력하는데 유용하다.
또 다른 기술로 출원번호 10-2006-0009589호인 차량의 음성발생장치가 있는데 이것은 운전자가 탑승한 골프카트 내에서 스위치의 조작에 의해 주행하고 있을 때에는 차내 스피커로 음성정보를 발생시키고, 외부에서 골프카트를 리모콘의 조작에 따라 주행 중이면 차외 스피커로 음성정보를 크게 발생시키는 것을 특징으로 하는 것으로 이용자에게 가이드정보를 알려주는 것에 특징이 있다.
또 다른 기술로 일본 11-139214(1999) EXHAUST SOUND REPRODUCING DEVICE 가 있는데 이것은 엔진을 사용하는 자동차에서 배기음을 크게 하기 위해 위법인 머플러를 훼손하는 대신에 녹음된 소리를 들려주기 위해 고안된 것으로 엔진의 회전수를 검출하여 저장된 배기음을 스피커로 들려주는 것을 특징으로 차내에서 듣는 것을 목적으로 한다. 또한 내연기관 엔진으로서 항상 공회전을 함으로써 기술 구현상 공회전 개념은 따로 없다.
따라서 상기 기술은 자동차 실내의 스피커를 통해 자동차 원래의 엔진음이 아닌 사용자가 듣고 싶어하는 종류의 엔진음을 들을 수 있게 제공하거나, 자동차 실내에서 운전자가 필요시 음성정보를 외부로 전달하거나, 또는 자동차 바깥에서 리모컨을 조작하는 자에게 음성정보를 알려주는 장치에 관한 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 보행자의 주변에 자동차가 있다는 인식을 제공하고, 운전자에게는 자동차의 움직임에 따 른 속도의 변화를 소리로서 판단할 수 있는 것을 목적으로 한다. 또한 운전하기에 너무 조용해서 단조로움으로 인한 사고를 예방하면서 다양한 엔진음/배기음을 제공하여 운전자에게 만족한 운전을 하도록 제공할 수 있다.
모터의 회전수에 따라 엔진음/배기음을 저장하고, 저장된 엔진음/배기음을 재생하거나, 재생시 음량 또는 재생속도를 조절하여 소리를 발생한다. 또한 기록된 수개의 엔진음/배기음 데이터에 음량 또는 재생속도를 미리 부가하여 메모리에 저장하고 재생할 때 바로 이용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 엔진음/배기음 발생장치는 보행자의 안전을 위할 수 있고, 운전자는 잦은 경적소리를 안내도 되며, 운전자에게는 자동차의 움직임에 따른 속도의 변화를 소리로서 판단할 수 있고, 저장되어 사용되는 엔진음/배기음을 운전자의 취향에 따라 다양하게 제공하고, 운전하기에 너무 조용해서 단조로움으로 인한 사고를 예방할 수 있는 장점이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엔진음/배기음 발생장치는, 모터의 회전수를 감지하여 상기 모터회전수에 따라 저장된 메모리의 정보를 음발생부에 전달하는 제어부와,
상기 제어부의 동작을 위한 제어프로그램 및 엔진음/배기음을 저장하고 있는 메모리와;
상기 제어부의 정보를 전달받아 구동되는 음발생부와;
상기 음발생부의 동작으로 엔진음/배기음을 출력하는 스피커를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 엔진음/배기음 기록매체는, 제어부를 구동하기 위한 제어프로그램 또는 엔진음/배기음을 저장하고 있는 메모리를 외부에서 입력할 수 있도록 기록매체를 제공할 수 있고 운전자는 다양한 엔진음/배기음 중에서 선택 하도록 할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 엔진음/배기음 발생 방법은,
모터의 회전수를 검출하는 단계;
모터회전수를 판단하는 단계;
상기 모터회전수의 크기에 따라 소리를 발생하는 단계; 로서
이것을 구체적으로 나열하면,
상기 모터회전수를 판단하는 단계에서 무회전이면 공회전 소리를 발생하는 단계;
상기 모터회전수를 판단하는 단계에서 회전수의 크기에 따라 소리를 발생하는 단계; 로 구분할 수 있고,
상기 발생한 소리를 스피커에서 출력하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이로써, 본 발명에 따른 엔진음/배기음 발생장치는 앞으로 상용화될 전기자동차 등 에서 보행자의 주의를 줄 수 있고 경계를 할 수 있는 수단을 제공하며, 운전자에게는 자동차의 움직임에 따른 속도의 변화를 소리로서 판단할 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 엔진음/배기음 발생장치 및 방법을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진음/배기음 발생장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 엔진음/배기음 발생장치는, 제어부(10), 음발생부(20), 스피커(30), 메모리(40), 외부인터페이스(50)을 구비한다.
제어부(10)은 모터회전수를 입력으로 모터회전수에 따라 엔진음/배기음을 재생시 음량과 재생속도를 가감하여 음발생부(20)에 전달하거나 모터회전수에 따라 대응하는 엔진음/배기음 파일 중 하나를 선택하여 재생할 수 있도록 음발생부(20)에 전달한다. 이때 공회전인 상황을 재생하기 위해서는 자동차의 시동키 또는 전원키가 ON 인지 여부를 판단할 수 있도록 전원ON 감지신호를 제어부(10)에 연결될 수 있다.
따라서 제어부(10)은 전원ON 감지신호가 입력되면 공회전 상태의 엔진음/배기음을 재생하고, 모터회전수에 따라 엔진음/배기음을 발생하게 된다. 또는 전원ON 감지신호 없이도 제어부(10)에 자체적으로 전원이 인가되어 동작하고 있고 모터회전수가 정지 상태로 판단될 경우 공회전 상태로 판단할 수 있다.
그리고 외부인터페이스(50)는 유무선의 외부 장치로 부터 연결된 외부인터페이스 (50)가 수신하는 데이터를 상기 제어부(10)에 전달하여 상기 메모리(40)에 저장 가능하도록 인터페이스를 제공한다.
여기서, 엔진음/배기음 발생장치의 제어부(10)은 외부인터페이스(50)을 통해 유무선의 외부 장치와 접속하여 데이터를 송수신할 수 있으며, 유무선의 외부기기로부터 다수의 엔진음/배기음 데이터를 입력받아 메모리(40)에 저장된 데이터의 변경 또는 갱신이 가능하도록 구현되는 것이 바람직하다.
메모리(40)는 제어부(10)가 지정된 동작을 하도록 하는 제어프로그램 또는 엔진음/배기음이 녹음된 데이터를 저장한다.
음발생부(20)는 일반적으로 디지털을 아나로그 정보로 변환하는 기능과 엔진음/배기음을 증폭하는 기능을 가지고 있으며, 제어부(10)의 동작에 따라 수신하는 엔진음/배기음을 재생하거나, 재생시 음량 또는 재생속도를 조절한다. 만약 수신하는 엔진음/배기음 데이터가 이미 음량 또는 재생속도를 부가한 것이라면 단순히 재생하는 정도로 사용할 수 있다.
스피커(30)는 음발생부(20)의 동작에 따라 발생한 엔진음/배기음을 보행자가 들을 수 있게 공기 중으로 음을 발산하는 것으로, 종래 음성이 지원되는 모든 기기는 이것을 장착하고 있다. 스피커(30)은 자동차 본넷 안쪽에 장착하는 것이 바람직하다.
도 2A는 본 발명의 실시 예에 따른 모터회전수의 크기에 따라 스피커(30)에서 발생하는 엔진음/배기음의 속도와의 관계를 보여주는 그래프로서, 이것은 저장된 소리 를 발생할 때 빠르게 재생함으로써, 기존 내연기관 엔진이 동작할 때 공회전의 소리와 고속 상태에서의 소리의 차이를 구별하게 해 줄 수 있다.
그래프 상에서 모터회전수가 소정의 크기 이하일 때에 재생속도가 일정 크기를 갖는 것은, 장치를 사용하고 있을 때의 공회전을 의미하는 소리를 발생하도록 하는 것이다. 자세히 설명하면 차가 정지하여 모터회전수가 없을 때에는 전원ON 감지신호에 의해 공회전 소리를 발생하게 된다. 즉 전원ON 감지신호가 있으면 최소한 공회전 소리를 발생한다.
도 2B는 본 발명의 실시 예에 따른 모터회전수의 크기에 따라 스피커(30)에서 발생하는 엔진음/배기음의 음량과의 관계를 보여주는 그래프로서, 이것은 저장된 소리를 재생할 때 모터회전수에 대응하여 발생되는 소리의 음량을 높여 줌으로서, 기존 내연기관 엔진이 동작할 때 공회전의 소리와 고속 상태에서의 소리의 차이를 구별하게 해 줄 수 있다.
그리고 그래프 상에서 모터회전수가 소정의 크기 이하일 때에 음량이 일정 크기를 갖는 것은, 장치를 사용하고 있을 때의 공회전을 의미하는 소리를 발생하도록 하는 것이다.
한편, 그래프 상의 곡선의 기울기는 비례 또는 반비례 등 필요에 따라 임의로 변경하여 사용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 엔진음/배기음의 발생 방법의 실시 예를 나타낸 흐름도이다. 도면을 참조하여 본 발명에 따른 엔진음/배기음의 발생 방법의 기능 및 동작을 상세하게 설명한다.
엔진음/배기음의 발생 장치가 동작하면(S100), 제어부(10)은 모터회전수를 감지한다(S101).
그리고 모터회전수의 크기를 판단하여(S102), 무회전일 때에는 기존 엔진이 공회전할 때의 소리 상태를 발생하고(S103), 모터회전수가 일정 크기 이상이 되면 메모리(40)에 저장된 엔진음/배기음을 빠르게 재생하여(S104) 그 속도를 가늠할 수 있도록 한다. 또는 메모리(40)에 저장된 수개의 엔진음/배기음들 중에서 하나를 선택하여 재생할 수도 있다.
상기 발생된 엔진음/배기음은 스피커(30)으로 보행자가 인식할 수 있게 실제 음으로서 들리게 된다(S105).
또한, 본 발명에서 사용되는 엔진음/배기음은 모터회전수에 대응하는 수개의 소리파일을 사용할 수 있는데, 각 소리파일은 대응하는 엔진RPM 에 대해 MP3 등의 파일을 만들어 사용할 수 있다.
아래 표의 예에서 엔진RPM이 최저값인 "800" 은 일반적으로 공회전 수준의 회전을 의미하는데, 이때의 모터회전수는 '0' 이되어 정지 상태를 알 수 있다. 이런 상황은 전원ON 감지신호에 의해 시동이 켜진 상태에 모터회전수가 보통 '0' 이 된다.
그리고 800 ~ 2000 RPM 구간 까지는 많이 사용하는 영역일 경우 세분하여 엔진음/배기음을 작성하고 사용할 수 있는데, 사용자의 기호에 따라 작성하는 것이 바람직 하다. 엔진RPM 에 대응하는 모터회전수는 기어비에 따라 달라지므로 크기가 서로 같지 않을 수 있고, 차량의 속도에 따라 일대일 대응하여 생각할 수 있다.
엔진RPM | 소리파일 | 모터회전수 |
800 | RPM800.MP3 | 0 |
900 | RPM900.MP3 | 250 |
1000 | RPM1000.MP3 | 500 |
1100 | RPM1100.MP3 | 750 |
1200 | RPM1200.MP3 | 1000 |
1300 | RPM1300.MP3 | 1300 |
1400 | RPM1400.MP3 | 1400 |
1500 | RPM1500.MP3 | 1500 |
1600 | RPM1600.MP3 | 1600 |
1700 | RPM1700.MP3 | 1700 |
1800 | RPM1800.MP3 | 1800 |
1900 | RPM1900.MP3 | 1900 |
2000 | RPM2000.MP3 | 2000 |
2500 | RPM2100.MP3 | 2500 |
3000 | RPM2200.MP3 | 3000 |
3500 | RPM2300.MP3 | 3500 |
4000 | RPM2400.MP3 | 4000 |
4500 | RPM2500.MP3 | 4500 |
5000 | RPM2600.MP3 | 5000 |
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 구성을 나타낸 블록도면,
도 2A는 본 발명의 실시예에 따른 모터회전수에 따른 재생속도를 보여주는 그래프,
도 2B는 본 발명의 실시예에 따른 모터회전수에 따른 음량를 보여주는 그래프,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 동작방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 제어부 20: 음발생부 30: 스피커
40: 메모리 50: 외부인터페이스
Claims (6)
- 전기자동차에 있어서, 모터의 회전수를 감지하여 상기 모터회전수에 따라 저장된 메모리의 정보를 음발생부에 전달하는 제어부와,상기 제어부의 동작을 위한 제어프로그램 및 엔진음/배기음을 저장하고 있는 메모리와;상기 제어부로 부터 정보를 전달받아 구동되는 음발생부와;상기 음발생부의 동작으로 엔진음/배기음을 출력하는 스피커로 구성된 것을 특징으로 한 엔진음/배기음 발생장치.
- 제 1항에 있어서,유무선의 외부기기로부터 다수의 엔진음/배기음 데이터를 입력받아, 상기 메모리에 저장 가능한 외부인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 한 엔진음/배기음 발생장치.
- 모터의 회전수를 검출하는 단계;모터회전수를 판단하는 단계;상기 모터회전수에 따라 소리를 발생하는 단계;상기 발생한 소리를 스피커에서 출력하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실행되는 프로그램 또는 엔진음/배기음 데이터가 기록되어 있는 기록매체.
- 제 3항에 있어서,상기 모터회전수가 무회전일 때 공회전 상태의 소리를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실행되는 프로그램 또는 엔진음/배기음 데이터가 기록되어 있는 기록매체.
- 모터의 회전수를 검출하는 단계;모터회전수를 판단하는 단계;상기 모터회전수에 따라 소리를 발생하는 단계;상기 발생한 소리를 스피커에서 출력하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진음/배기음 발생방법.
- 제 5항에 있어서,상기 모터회전수가 무회전일 때 공회전 상태의 소리를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진음/배기음 발생방법.
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