KR20150047980A - 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치 및 방법 - Google Patents

오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 오토크루즈 기능 동작 여부 및 오토크루즈 속도 설정에 관한 정보를 입력받아 CAN 신호를 생성하는 CAN 통신부, CAN 신호에 응답하여 가상 엔진음 기능을 제어하는 제어부, 제어부의 제어에 따라 가상 엔진음 신호를 디지털 영역에서 처리하여 앰프로 출력하는 신호 처리부, 신호 처리부가 출력하는 가상 엔진음 신호를 증폭하여 음향을 재생하는 디지털 앰프부를 포함하여 구성되며, 오토크루즈 기능이 작동할 경우 원칙적으로 가상 엔진음을 생성하지 않되 운전자가 오토크루즈 속도 설정을 변경할 경우에 가상 엔진음을 생성함으로써, 지속적인 단조로운 엔진음의 생성을 방지하고 실제 엔진음과 유사한 가상 엔진음을 생성할 수 있다.

Description

오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING VIRTUAL ENGINE SOUND IN RESPONDING TO AUTOCRUISE SPEED SETTINGS}
본 발명은 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오토크루즈 기능의 작동 여부 및 사용자가 오토크루즈 속도 설정을 변경하는지의 여부에 따라 가상 엔진음 생성 여부를 결정하는, 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 하이브리드 자동차 및 전기 자동차는 동력원으로서 전기 모터를 사용한다.
하이브리드 자동차나 전기 자동차가 전기 모터에 의해 구동되는 경우 차량에서 발생하는 소음이 매우 낮아지며, 이는 특히 시각 장애인을 포함한 보행자가 차량의 접근 여부를 판단하기 어렵다는 문제를 야기한다. 이러한 문제에 대응하기 위하여 가상의 엔진음을 스피커를 통해 출력하여 보행자로 하여금 차량의 접근을 쉽게 인식하도록 하는 가상 엔진음 방식이 사용되고 있다.
따라서, 하이브리드 자동차나 전기 자동차에서는 가상 엔진음을 스피커로 출력하기 위하여 주행 도중 오디오 앰프를 사용하여 가상 엔진음 신호를 증폭한다.
한편, 차량에서 사용되고 있는 오디오 앰프로는 디지털 아날로그 변환기(Digital to Analog Converter, DAC) 및 증폭기를 포함하고, 디지털 음향 신호를 입력받아 스피커를 통해 음향을 출력할 수 있는 디지털 앰프가 사용되고 있다.
또한, 운전자가 희망하는 속도를 설정하면 운전자가 별도의 조작을 하지 않아도 차량을 설정 속도로 주행하도록 제어하는 오토크루즈 기능이 차량에서 널리 사용되고 있으며, 이와 같은 오토크루즈 기능은 전기 자동차에서도 채용되고 있다.
차량에 탑재된 각종 전자 기기 및 엔진 등과 이들을 제어하는 전자제어부(Electric Control Unit, ECU) 사이에서 정보를 주고받기 위한 통신 표준으로서 제어기 영역 네트워크(Controller Area Network, CAN) 통신이 사용되고 있으며, 카 오디오, 콘솔 및 차량을 구동하는 전기 모터 등도 CAN 통신을 통하여 동작 상태에 관한 정보를 주고받을 수 있다.
특히, 콘솔 등의 차량 인터페이스를 통하여 운전자가 오토크루즈 기능을 설정할 경우 오토크루즈 기능 동작 여부 및 설정 속도에 관한 정보 역시 CAN 통신을 통하여 전송될 수 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제2004-0103430호(2004.12.8 공개, 발명의 명칭 : 모의 엔진음 발생장치 및 차량운행 시스템)가 있다.
본 발명은, 오토크루즈 기능의 작동 여부 및 사용자가 오토크루즈 속도 설정을 변경하는지의 여부에 따라 가상 엔진음 생성 여부를 결정하여 오토크루즈 기능 작동시 생성될 수 있는 지속적인 단조로운 엔진음의 생성을 방지할 수 있는, 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치는 오토크루즈 기능 동작 여부 및 오토크루즈 설정 속도 중 적어도 하나에 관한 정보를 입력받아 CAN 신호를 생성하는 CAN 통신부, 상기 CAN 신호에 응답하여 가상 엔진음 기능을 제어하는 제어부, 상기 제어부의 제어에 따라 가상 엔진음 신호를 처리하여 출력하는 신호 처리부 및 상기 신호 처리부가 출력하는 상기 가상 엔진음 신호를 증폭하여 가상 엔진음을 재생하는 디지털 앰프부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 CAN 통신부는, 오토크루즈 기능이 동작하지 않는 경우 또는 오토크루즈 기능이 동작하고 오토크루즈 설정 속도를 운전자가 변경하는 경우 상기 CAN 신호를 인에이블하고, 오토크루즈 기능이 동작하고 오토크루즈 설정 속도를 운전자가 변경하지 않는 경우 상기 CAN 신호를 디스에이블하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는 상기 CAN 신호가 디스에이블된 경우 상기 가상 엔진음 신호를 출력하지 않도록 상기 신호 처리부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는 차량의 현재 주행 상태에 해당하는 엔진 회전수 및 평균 피스톤 속도 중 적어도 하나에 근거하여 상기 가상 엔진음 신호의 처리 및 출력 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 방법은 CAN 통신부가 오토크루즈 기능이 동작하고 있는지 판단하는 단계, 상기 오토크루즈 기능이 동작하고 있다면 CAN 통신부가 오토크루즈 설정 속도가 변경되는지 판단하는 단계, 상기 CAN 통신부가 상기 판단한 오토크루즈 기능 동작 여부 및 오토크루즈 설정 속도 변경 여부 중 적어도 하나 이상에 근거하여 CAN 신호를 생성하는 단계 및 제어부가 상기 CAN 신호에 근거하여 가상 엔진음 기능을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 방법에서, 상기 CAN 신호를 생성하는 단계에서, 상기 CAN 통신부는 오토크루즈 기능이 동작하지 않는 경우 또는 오토크루즈 기능이 동작하고 오토크루즈 설정 속도를 운전자가 변경하는 경우 상기 CAN 신호를 인에이블하고, 오토크루즈 기능이 동작하고 오토크루즈 설정 속도를 운전자가 변경하지 않는 경우 상기 CAN 신호를 디스에이블하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 방법에서, 상기 가상 엔진음 기능을 제어하는 단계에서, 상기 제어부는 상기 CAN 신호가 디스에이블된 경우 상기 가상 엔진음 신호를 출력하지 않도록 신호처리부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 방법에서, 상기 제어부는 차량의 현재 주행 상태에 해당하는 엔진 회전수 및 평균 피스톤 속도 중 적어도 하나에 근거하여 상기 가상 엔진음 신호의 처리 및 출력 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 오토크루즈 기능이 작동할 경우 원칙적으로 가상 엔진음을 생성하지 않되 운전자가 오토크루즈 속도 설정을 변경할 경우에 가상 엔진음을 생성함으로써, 지속적인 단조로운 엔진음의 생성을 방지하고 실제 엔진음과 유사한 가상 엔진음을 생성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 방법의 동작을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치는 CAN 통신부(100), 제어부(200), 신호처리부(300), 디지털 앰프부(400)를 포함하여 이루어질 수 있다.
CAN 통신부(100)는 오토크루즈 기능 동작 여부 및 오토크루즈 설정 속도 중 적어도 하나에 관한 정보를 입력받아 CAN 신호를 생성한다.
상술한 바와 같이 콘솔(미도시) 등의 차량의 조작 인터페이스는 오토크루즈 기능 동작 여부 및 설정 속도에 관한 정보를 CAN 통신을 통해 차량의 다른 부분으로 전달할 수 있다.
예컨대, 운전자가 오토크루즈 기능을 동작시키면 차량의 콘솔 등은 오토크루즈 동작 정보를 CAN 통신을 통해 CAN 통신부(100)로 송신할 수 있다. 또한 운전자가 오토크루즈 기능의 설정 속도를 변경하면 차량의 콘솔 등은 그 변화되는 설정 속도를 CAN 통신을 통해 CAN 통신부(100)로 송신할 수 있다.
CAN 통신부(100)는 상술한 바와 같이 콘솔 등이 송신한 오토크루즈 기능 동작 여부 또는 오토크루즈 설정 속도에 관한 정보를 입력받고, 이에 따라 CAN 신호를 생성할 수 있다.
이 때, CAN 통신부(100)는 오토크루즈 기능이 동작하지 않는 경우 또는 오토크루즈 기능이 동작하고 오토크루즈 설정 속도를 운전자가 변경하는 경우 CAN 신호를 인에이블할 수 있다.
또한 CAN 통신부(100)는 오토크루즈 기능이 동작하고 오토크루즈 설정 속도를 운전자가 변경하지 않는 경우 CAN 신호를 디스에이블할 수 있다.
이 경우 CAN 신호는 오토크루즈 기능의 동작 여부를 고려할 때 가상 엔진음을 재생하는 상태임을 나타내며, CAN 신호에 응답하여 신호 처리부(300)가 출력하는 가상 엔진음 신호를 디지털 앰프부(400)가 증폭하여 가상 엔진음이 재생될 수 있다.
신호 처리부(300)는 제어부의 제어에 따라 가상 엔진음 신호를 처리하여 앰프로 출력한다.
가상 엔진음은 보행자로 하여금 차량의 접근을 쉽게 인식하도록 스피커를 통하여 재생되는 엔진음을 모사한 음향이다. 따라서, 신호 처리부(300)는 엔진음을 녹음하거나 엔진음과 유사하게 합성한 디지털 음향 신호를 신호 처리하여 가상 엔진음을 나타내는 디지털 음향 신호인 가상 엔진음 신호로 출력한다.
여기서 신호 처리는 가상 엔진음의 볼륨, 가상 엔진음과 다른 음향, 예컨대 카 오디오가 출력하는 음향과의 믹싱, 이퀼라이징 등을 포함할 수 있다.
제어부(200)는 CAN 신호에 응답하여 가상 엔진음 기능을 제어한다.
여기에서, 제어부(200)는 CAN 신호가 디스에이블된 경우 신호 처리부(300)가 가상 엔진음 신호를 출력하지 않도록 신호 처리부(300)를 제어할 수 있다.
또한 제어부(200)는 CAN 신호가 인에이블된 경우 신호 처리부(300)가 가상 엔진음 신호를 출력하도록 신호 처리부(300)를 제어할 수 있다.
즉, 제어부(200)는 오토크루즈 기능이 동작하지 않거나 운전자가 오토크루즈 설정 속도를 변경하는경우 가상 엔진음을 재생하도록 신호 처리부(300)를 제어할 수 있으며, 오토크루즈 기능이 동작하고 운전자가 오토크루즈 설정 속도를 변경하지 않는 경우 가상 엔진음을 재생하지 않도록 신호 처리부(300)를 제어할 수 있다.
또한 제어부(200)는 가상 엔진음을 재생할 경우, 차량의 현재 주행 상태에 따라 내연 기관 차량이 내는 엔진음과 유사한 가상 엔진음을 재생하도록 신호 처리부(300)를 제어할 수 있다.
차량의 엔진음은 차량의 엔진 회전수 또는 평균 피스톤 속도 등의 차량 주행상태를 나타내는 엔진의 파라미터에 따라 달라지므로, 신호 처리부(300)는 엔진의 파라미터에 따라 가상 엔진음의 높이 또는 강도 등을 다르게 신호 처리할 수 있다.
따라서, 제어부(200)는 차량의 현재 주행 상태에 해당하는 엔진 회전수 및 평균 피스톤 속도 중 적어도 하나에 근거하여 신호 처리부(300)의 가상 엔진음 신호의 출력을 제어할 수 있다.
디지털 앰프부(400)는 신호 처리부(300)가 출력하는 가상 엔진음 신호를 증폭하여 음향을 재생한다.
디지털 앰프부(400)는 이 때 디지털 음향 신호인 가상 엔진음 신호를 아날로그 신호로 변환할 수 있다. 또한 디지털 앰프부(400)는 변환된 아날로그 신호를 스피커를 구동할 수 있도록 증폭기로 증폭하여 가상 엔진음을 재생할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치는 오토크루즈 기능이 작동하고, 오토크루즈 설정 속도가 변화하지 않는 경우 가상 엔진음을 재생하지 않는다.
이에 따라, 오토크루즈 기능에 의하여 차량의 속도가 일정하게 설정된 경우, 차량의 주행 상태에 해당하는 엔진 회전수 또는 평균 피스톤 속도 등이 변화하지 않게 되어, 가상 엔진음이 항상 일정한 피치 또는 강도로 설정됨으로써, 지속적으로 단조로운 가상 엔진음이 생성되는 현상을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 방법의 동작을 도시한 순서도이다.
먼저 CAN 통신부(100)가 오토크루즈 기능이 동작하고 있는지 여부를 판단한다(S110).
이 때, CAN 통신부(100)는 입력받은 오토크루즈 기능의 동작 여부에 관한 정보에 근거하여 오토크루즈 기능이 동작하고 있는지 여부를 판단할 수 있다.
만일 오토크루즈 기능이 동작하고 있다면, CAN 통신부(100)는 오토크루즈 설정 속도가 변경되는지 여부를 판단한다(S120).
이 때, CAN 통신부(100)는 입력받은 오토크루즈 설정 속도에 관한 정보에 근거하여 오토크루즈 기능이 동작하고 있는지 여부를 판단할 수 있다.
만일, 상기 단계(S120)에서 오토크루즈 설정 속도가 변경되지 않는다고 판단한 경우, CAN 통신부(100)는 CAN 신호를 디스에이블한다(S130).
이후, 제어부(200)는 CAN 신호에 근거하여 가상 엔진음 기능을 제어한다.
이 때, 제어부(200)는 CAN 신호가 디스에이블된 경우 가상 엔진음 신호를 출력하지 않도록 신호 처리부(300)를 제어하고(S140) 프로세스를 종료한다. 즉, 제어부(200)는 CAN 신호에 근거하여 가상 엔진음 신호를 출력하지 않도록 가상 엔진음 기능을 제어하게 된다.
이 경우, 상기 단계(130)에서 CAN 통신부(100)가 CAN 신호를 디스에이블하였으므로, 상기 단계(140)에서 제어부(200)는 가상 엔진음 신호를 출력하지 않도록 신호 처리부(300)를 제어하게 된다.
상기와 같이, 오토크루즈 기능이 동작하고 있고, 운전자가 오토크루즈 설정 속도를 변경하지 않는다면, 신호 처리부(300)는 가상 엔진음 신호를 출력하지 않으며, 따라서, 가상 엔진음이 디지털 앰프부(400)에 의하여 재생되지 않는다.
만일, 상기 단계(S110)에서 CAN 통신부(100)가 오토크루즈 기능이 동작하지 않는다고 판단하였거나, 상기 단계(S120)에서 CAN 통신부(100)가 운전자가 오토크루즈 설정 속도를 변경하고 있다고 판단하였다면, CAN 통신부(100)는 CAN 신호를 인에이블한다(S150).
이후, 제어부(200)는 CAN 신호에 근거하여 가상 엔진음 기능을 제어한다.
이 때, 제어부(200)는 CAN 신호가 인에이블된 경우 가상 엔진음 신호를 출력하지 않도록 신호 처리부(300)를 제어하고(S160) 프로세스를 종료한다.
이 경우, 상기 단계(150)에서 CAN 통신부(100)가 CAN 신호를 인에이블하였으므로, 상기 단계(160)에서 제어부(200)는 가상 엔진음 신호를 출력하도록 신호 처리부(300)를 제어하게 된다.
상기와 같이, 오토크루즈 기능이 동작하지 않거나, 운전자가 오토크루즈 설정 속도를 변경한다면, 신호 처리부(300)는 가상 엔진음 신호를 출력하며, 따라서, 가상 엔진음이 디지털 앰프부(400)에 의하여 재생된다.
이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 오토크루즈 기능이 작동할 경우 원칙적으로 가상 엔진음을 생성하지 않되 운전자가 오토크루즈 속도 설정을 변경할 경우에 가상 엔진음을 생성함으로써, 지속적인 단조로운 엔진음의 생성을 방지하고 실제 엔진음과 유사한 가상 엔진음을 생성할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 제1 CAN 통신부 200 : 제1 제어부
300 : 제2 CAN 통신부 400 : 제2 제어부
500 : 신호처리부 600 : 제1 디지털 앰프부
610 : 제1 DAC 620 : 제1 증폭기
700 : 제2 디지털 앰프부 710 : 제2 DAC
720 : 제2 증폭기

Claims (8)

  1. 오토크루즈 기능 동작 여부 및 오토크루즈 설정 속도 중 적어도 하나에 관한 정보를 입력받아 CAN 신호를 생성하는 CAN 통신부;
    상기 CAN 신호에 응답하여 가상 엔진음 기능을 제어하는 제어부;
    상기 제어부의 제어에 따라 가상 엔진음 신호를 처리하여 출력하는 신호 처리부; 및
    상기 신호 처리부가 출력하는 상기 가상 엔진음 신호를 증폭하여 가상 엔진음을 재생하는 디지털 앰프부를 포함하는 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 CAN 통신부는, 오토크루즈 기능이 동작하지 않는 경우 또는 오토크루즈 기능이 동작하고 오토크루즈 설정 속도를 운전자가 변경하는 경우 상기 CAN 신호를 인에이블하고, 오토크루즈 기능이 동작하고 오토크루즈 설정 속도를 운전자가 변경하지 않는 경우 상기 CAN 신호를 디스에이블하는 것을 특징으로 하는 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 CAN 신호가 디스에이블된 경우 상기 가상 엔진음 신호를 출력하지 않도록 상기 신호 처리부를 제어하는 것을 특징으로 하는 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 차량의 현재 주행 상태에 해당하는 엔진 회전수 및 평균 피스톤 속도 중 적어도 하나에 근거하여 상기 가상 엔진음 신호의 처리 및 출력 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치.
  5. CAN 통신부가 오토크루즈 기능이 동작하고 있는지 판단하는 단계;
    상기 오토크루즈 기능이 동작하고 있다면 CAN 통신부가 오토크루즈 설정 속도가 변경되는지 판단하는 단계;
    상기 CAN 통신부가 상기 판단한 오토크루즈 기능 동작 여부 및 오토크루즈 설정 속도 변경 여부 중 적어도 하나 이상에 근거하여 CAN 신호를 생성하는 단계; 및
    제어부가 상기 CAN 신호에 근거하여 가상 엔진음 기능을 제어하는 단계를 포함하는 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 CAN 신호를 생성하는 단계에서,
    상기 CAN 통신부는 오토크루즈 기능이 동작하지 않는 경우 또는 오토크루즈 기능이 동작하고 오토크루즈 설정 속도를 운전자가 변경하는 경우 상기 CAN 신호를 인에이블하고, 오토크루즈 기능이 동작하고 오토크루즈 설정 속도를 운전자가 변경하지 않는 경우 상기 CAN 신호를 디스에이블하는 것을 특징으로 하는 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 가상 엔진음 기능을 제어하는 단계에서,
    상기 제어부는 상기 CAN 신호가 디스에이블된 경우 상기 가상 엔진음 신호를 출력하지 않도록 신호처리부를 제어하는 것을 특징으로 하는 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는 차량의 현재 주행 상태에 해당하는 엔진 회전수 및 평균 피스톤 속도 중 적어도 하나에 근거하여 상기 가상 엔진음 신호의 처리 및 출력 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 방법.
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