KR20160149548A - 차량 노이즈 마스킹 제어 장치 및 방법 - Google Patents

차량 노이즈 마스킹 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

차량 노이즈 마스킹 제어 장치 및 방법이 개시된다. 차량 노이즈 마스킹 제어 장치는, 차량 주행 과정에서 운전자가 소음이 발생되는 소음 발생 운전 영역을 설정하는 입력부와, 입력부에 의해 설정된 소음 발생 운전 영역에서의 차량 소음을 측정하는 소음 측정부와, 소음 측정부로부터 측정된 소음 신호를 전송받아 소음을 상쇄시키는 마스킹 사운드를 결정하는 제어부와, 제어부의 제어에 따라 마스킹 사운드를 상기 차량의 내부로 출력하는 마스킹 사운드 출력부를 포함할 수 있다.

Description

차량 노이즈 마스킹 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF MASKING VEHICLE NOISE MASKING}
본 발명은 차량 내부에서 발생되는 고주파 연소음 등의 이상 소음을 마스킹하는 차량 노이즈 마스킹 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 운전 과정에서 차량 엔진룸으로부터 연소음이 발생되어, 차량의 실내로 유입된다.
이러한 연소음은 차량의 엔진 회전 속도와 가속 페달의 답력에 따른 개도와 탑승자수 또는 차량 내부의 각종 온도 조건에 따라 다양한 크기로 발생되어 차량의 내부로 전파될 수 있다.
연소음은 차량의 운전 조건에 따라 저주파의 연소음 또는 고주파의 연소음으로 발생된다. 이러한 저주파 연소음은, 저주파 연소음의 위상을 계산하여 차량 내부에 설치된 스피커를 이용하여 역위상의 소리를 출력하는 것에 의해 소음을 저감할 수 있다.
그러나 차량에서 발생되는 고주파 연소음을 효과적으로 저감하는 것은 어렵다. 따라서, 차량 운전 중에 고주파 연소음에 의해 운전자에게 피로감이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예는 차량 내부에서 발생되는 고주파 연소음 등의 이상 소음을 마스킹(masking)하는 것이 가능한 차량 노이즈 마스킹 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는, (a) 차량 주행 과정에서 운전자가 소음이 발생되는 소음 발생 운전 영역을 설정하는 단계와, (b) 상기 (a) 단계의 상기 소음 발생 운전 영역에서 차량의 소음을 측정하는 단계와, (c) 상기 (b) 단계의 상기 소음 발생 운전 영역에서 발생되는 소음을 전송받아 소음을 상쇄시키는 마스킹 사운드를 결정하는 단계와, (d) 상기 (c) 단계에서 결정된 마스킹 사운드를 차량의 내부로 출력하는 단계를 포함한다.
(a) 단계는, 운전자가 차량의 내부에서 입력부의 조작으로 소음 발생 운전 영역을 설정할 수 있다.
입력부는, 차량의 내부에 설치되어 소음 발생 운전 영역의 시작 부분과 종료 부분을 설정하는 버튼 조작부일 수 있다.
버튼 조작부는 차량의 핸들에 설치될 수 있다. 버튼 조작부는 차량의 대시 보드에 설치될 수 있다.
입력부는, 차량의 내부에 설치되어 소음 발생 운전 영역의 시작 부분과 종료 부분을 설정하는 음성 조작부일 수 있다.
(b) 단계는 소음 발생 영역에서 발생되는 차량의 소음을 적어도 2회 이상 반복 측정할 수 있다.
(b) 단계는 차량의 내부에 설치된 마이크로폰(microphone)을 이용하여 차량의 소음을 측정할 수 있다.
(c) 단계는, (c-1) 차량의 내부에서 발생되는 소음의 종류를 분석하는 단계와, (c-2) 상기 (c-1) 단계의 소음의 종류에 대응하는 상기 마스킹 사운드를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
(c-1) 단계는 차량의 엔진에서 발생되는 연소음 또는 엔진 이외에서 발생되는 화인(whine) 소음일 수 있다.
(c-2) 단계의 마스킹 사운드는 마스킹(masking) 주파수 및 마스킹 데시벨(dB)을 이용하여 결정될 수 있다.
(d) 단계는, 차량의 내부에 설치된 스피커를 이용하여 마스킹 사운드를 발생시킬 수 있다.
(d) 단계는, 차량의 내부에 설치된 진동기를 이용하여 마스킹 사운드를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 차량 주행 과정에서 운전자가 소음이 발생되는 소음 발생 운전 영역을 설정하는 입력부와, 입력부에 의해 설정된 소음 발생 운전 영역에서의 차량 소음을 측정하는 소음 측정부와, 소음 측정부로부터 측정된 소음 신호를 전송받아 소음을 상쇄시키는 마스킹 사운드를 결정하는 제어부와, 제어부의 제어에 따라 마스킹 사운드를 상기 차량의 내부로 출력하는 마스킹 사운드 출력부를 포함할 수 있다.
입력부는, 차량의 내부에 설치되어 소음 발생 운전 영역의 시작 부분과 종료 부분을 설정하는 버튼 조작부일 수 있다.
버튼 조작부는 차량의 핸들 또는 상기 차량의 대시 보드에 설치될 수 있다.
입력부는, 차량의 내부에 설치되어 소음 발생 운전 영역의 시작 부분과 종료 부분을 설정하는 음성 조작부일 수 있다.
소음 측정부는 차량의 내부에 설치되는 마이크로폰(microphone)일 수 있다.
제어부는 소음 발생 운전 영역에서 발생되는 소음에 대응한 마스킹(masking) 주파수 및 마스킹 데시벨(dB)을 이용하여 마스킹 사운드를 결정할 수 있다.
마스킹 사운드 출력부는, 차량의 내부에 설치되어 마스킹 사운드를 출력하는 스피커일 수 있다.
마스킹 사운드 출력부는, 차량의 내부에 설치되어 마스킹 사운드에 대응하는 진동을 발생시키는 진동기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량 소음 보다 높은 주파수 및 데시벨을 갖는 마스킹 사운드를 차량 내부로 출력하는 것이 가능하여, 차량에서 발생되는 고주파 연소음 등의 소음을 마스킹(masking) 하는 것이 가능하다. 따라서, 차량 엔진에서 발생되는 고주파 연소음의 효과적인 저감이 가능하여 차량 운전자의 만족도의 향상이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 노이즈 마스킹 제어 장치를 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.
도 2는 도 1의 차량 노이즈 마스킹 제어 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 차량 소음에 대응하여 제어부에서 결정된 마스킹 사운드를 개략적으로 도시한 그래프도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 노이즈 마스킹 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 노이즈 마스킹 제어 장치를 개략적으로 도시한 요부 사시도이고, 도 2는 도 1의 차량 노이즈 마스킹 제어 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 노이즈 마스킹 제어 장치(100)는, 차량 주행 과정에서 운전자가 소음이 발생되는 소음 발생 운전 영역을 설정하는 입력부(10)와, 입력부(10)에 의해 설정된 소음 발생 운전 영역에서의 차량 소음을 측정하는 소음 측정부(20)와, 소음 측정부(20)로부터 측정된 소음 신호를 전송받아 소음을 상쇄시키는 마스킹 사운드를 결정하는 제어부(30)와, 제어부(30)의 제어에 따라 마스킹 사운드를 차량의 내부로 출력하는 마스킹 사운드 출력부(40)를 포함한다.
입력부(10)는 차량의 내부에 설치되어 소음 발생 운전 영역을 설정하는 것이다. 이러한 입력부(10)는 운전자의 직업적인 조작에 의해 제어되는 것으로서, 본 실시예에서 차량의 핸들 또는 대시 보드에 설치되는 버튼 조작부(10)로 적용되는 것을 예시적으로 설명한다. 그러나 입력부(10)는 버튼 조작부(10)로 반드시 한정되는 것은 아니고 음성 조작부(10a)를 더 포함하는 것도 가능하다. 이하에서 음성 조작부와 버튼 조작부는 동일 참조 번호 10을 사용한다.
이와 같이, 입력부(10)는 차량의 내부에 설치되어 운전자의 조작에 의해 제어되는 것으로, 운전자가 설정한 소음 발생 운전 영역을 입력하기 위한 것이다.
즉, 운전자는 입력부(10)를 이용하여 차량 운행 과정에서 차량 운행에 방해되는 소음이 발생되는 영역을 선별하여 설정할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 운전자는 차량의 가속 페달을 제어하여 차량 RPM을 상승시키거나 하강시키는 차량 운전 과정에서 발생되는 차량 소음을 확인한다. 그리고 운전자는 입력부(10)를 이용하여 차량 운전에 방해되는 정도의 소음이 발생되는 구간을 입력할 수 있다.
즉, 운전자는 입력부(10)의 버튼 조작부(10)를 이용하여 소음 발생 운전 영역의 시작 부분과 종료 부분을 각각 입력하여 소음 발생 운전 영역을 설정할 수 있다. 여기서 입력부(10)를 통해 입력된 소음 발생 운전 영역의 입력 신호는 차량 ECU(미도시)로 입력될 수 있다. 여기서, 차량 ECU는 전자제어 유닛으로 적용될 수 있다.
본 실시예에서 소음 발생 운전 영역의 시작 부분과 종료 부분의 입력을 버튼 조작부(10)를 이용하는 것을 예시적으로 설명하지만, 이에 반드시 한정되는 것은 아니고 음성 조작부(10)를 이용하는 것도 가능하다. 즉, 차량의 내부에 버튼 조작부(10)와 음성 조작부(10)를 함께 설치하여, 소음 발생 운전 영역의 시작 부분과 종료 부분의 입력을 버튼 조작 또는 음성 제어에 의해 선택적으로 입력할 수 있다.
입력부(10)를 통해 입력된 소음 발생 운전 영역에서 발생되는 차량 소음은 소음 측정부(20)를 통해 측정될 수 있다.
소음 측정부(20)는 차량의 내부에 설치되어, 차량의 엔진에서 발생되는 연소음 또는 차량 엔진 외의 변속기 등에서 발생되는 화인 노이즈(whine noise) 등을 측정할 수 있다. 본 실시예에서 소음 측정부(20)는 차량 내부에 설치되는 마이크로폰(microphone)으로 적용되는 것을 예시적으로 설명한다. 이하에서 소음 측정부와 마이크로폰은 동일 참조 번호 20을 사용한다.
마이크로폰(20)은 차량의 내부에 하나로 설치되는 것도 가능하고, 소음을 원활하게 측정 가능하도록 적어도 2개 이상의 위치에 설치되는 것도 가능하다. 마이크로폰(20)을 통해 측정된 차량 소음은 제어부(30)로 전송된다.
제어부(30)는 마이크로폰(20)으로부터 측정된 차량 소음을 전송받아 소음의 종류를 분석한다. 제어부(30)는 차량에 설치되는 ECU로 적용될 수 있다. 이러한 제어부(30)는 차량 내부에서 발생되는 소음의 종류를 확인하여 소음을 상쇄시키는 마스킹 사운드를 결정할 수 있다.
도 3은 차량 소음에 대응하여 제어부에서 결정된 마스킹 사운드를 개략적으로 도시한 그래프도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(30)는, 소음 발생 운전 영역에서 발생되는 차량 소음(12)에 대응한 마스킹(masking) 주파수 및 마스킹 데시벨(dB)을 이용하여 마스킹 사운드(13)를 결정할 수 있다. 여기서 마스킹 사운드(13)는 차량 소음 보다 높은 주파수 및 데시벨을 갖도록 결정될 수 있다. 이러한 마스킹 사운드(13)는 사운드 출력부(40)를 통해서 차량 내부로 출력될 수 있다.
사운드 출력부(40)는 차량 내부에 설치되어 마스킹 사운드(13)를 차량 내부로 출력하여, 차량 소음을 상쇄하도록 출력될 수 있다. 여기서 사운드 출력부(40)는 차량 내부에 적어도 2개 이상으로 설치되는 스피커로 적용되는 것을 예시적으로 설명한다. 여기서, 마스킹 사운드(13)는 차량 소음 보다 높은 주파수 및 데시벨을 갖는 것으로서, 차량에서 발생되는 1kHz 내지 4kHz 범위의 고주파 연소음을 마스킹(masking) 하는 것이 가능하다. 따라서, 차량 엔진에서 발생되는 고주파 연소음의 효과적인 저감이 가능하여 차량 운전자의 만족도의 향상이 가능하다.
한편, 사운드 출력부(40)는 마스킹 사운드의 발생을 위한 진동기(40a)를 더 포함하는 것도 가능하다.
진동기(40a)는 차량 내부에 설치되어 마스킹 사운드에 대응하여 진동 가진 작동될 수 있다. 진동기(40a)는 차량 내부에서 운전석 또는 조수석 등에 적어도 2개 이상으로 설치될 수 있다. 이에 따라, 차량 내부에서 발생되는 소음을 적절하게 상쇄하여, 차량 운행 만족도의 향상이 가능하게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 노이즈 마스킹 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도 1 내지 도 3과 동일 참조 번호는 동일 기능의 동일 또는 유사한 기능의 부재 또는 유사한 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다. 이하에서 도 4를 참조하여 차량 노이즈 마스킹 제어 방법을 구체적으로 설명한다.
먼저, 차량 주행 과정에서 운전자가 소음이 발생되는 소음 발생 운전 영역을 설정한다(S10). (S10) 단계는 운전자가 차량의 가속 페달을 제어하여 차량 RPM을 상승시키거나 하강시키는 차량 운전 과정에서 발생되는 차량 소음을 확인하여 소음 발생 운전 영역을 설정하는 것을 말한다. 여기서 소음 발생 운전 영역을 설정은 운전자가 입력부(10)를 이용하여 차량 운전에 방해되는 정도의 소음이 발생되는 구간을 입력할 수 있다.
즉, 운전자가 버튼 조작부(10) 또는 음성 조작부(10)를 포함하는 입력부(10)를 이용하여 소음 발생 운전 영역의 시작 부분과 종료 부분을 설정할 수 있다.
다음, (S10) 단계의 소음 발생 운전 영역에서 차량의 소음을 측정한다(S20). (S20) 단계에서 차량 소음의 측정은, 차량의 엔진에서 발생되는 연소음 또는 차량 엔진 외의 변속기 등에서 발생되는 화인 노이즈(whine noise) 등을 측정할 수 있다. 이러한 소음의 측정은 차량 내부에 설치되는 마이크로폰(microphone)을 이용하여 측정하는 것이 가능하다. (S20) 단계에서 소음 발생 영역에서 발생되는 차량의 소음은, 측정 정확도의 향상을 위해 적어도 2회 이상 반복 측정할 수 있다.
이어서, (S20) 단계의 소음 발생 운전 영역에서 발생되는 소음을 전송받아, 소음을 상쇄시키는 마스킹 사운드를 결정한다(S30).
보다 구체적으로 설명하면, (S30) 단계는, 먼저 차량의 내부에서 발생되는 소음의 종류를 분석한다. 여기서, 소음의 종류는 차량의 엔진에서 발생되는 연소음 또는 상기 엔진 이외에서 발생되는 화인(whine) 소음일 수 있다.
이어서, (S30) 단계의 소음의 종류에 대응하는 마스킹 사운드를 결정할 수 있다.
이러한 (S30) 단계는, 소음 발생 운전 영역에서 발생되는 차량 소음에 대응한 마스킹(masking) 주파수 및 마스킹 데시벨(dB)을 이용하여 마스킹 사운드를 결정할 수 있다. 여기서 마스킹 사운드(13)는 차량 소음 보다 높은 주파수 및 데시벨을 갖도록 결정될 수 있다.
다음, (S30) 단계에서 결정된 마스킹 사운드를 차량의 내부로 출력한다(S40). (S40) 단계는 차량의 내부에 설치된 스피커를 이용하여 마스킹 사운드를 차량의 내부에 출력할 수 있다. (S40) 단계는 마스킹 사운드는 차량 소음 보다 높은 주파수 및 데시벨을 갖는 것으로서, 차량에서 발생되는 1kHz 내지 4kHz 범위의 고주파 연소음을 마스킹(masking)하는 것이 가능하다. 따라서, 차량 엔진에서 발생되는 고주파 연소음의 효과적인 저감이 가능하여 차량 운전자의 만족도의 향상이 가능하다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10...입력부 10a..음성 입력부
20...소음 측정부 30...제어부
40...사운드 출력부 40a..진동기

Claims (21)

  1. (a) 차량 주행 과정에서 운전자가 소음이 발생되는 소음 발생 운전 영역을 설정하는 단계;
    (b) 상기 (a) 단계의 상기 소음 발생 운전 영역에서 상기 차량의 소음을 측정하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계의 상기 소음 발생 운전 영역에서 발생되는 상기 소음을 전송받아, 상기 소음을 상쇄시키는 마스킹 사운드를 결정하는 단계; 및
    (d) 상기 (c) 단계에서 결정된 상기 마스킹 사운드를 상기 차량의 내부로 출력하는 단계;
    를 포함하는 차량 노이즈 마스킹 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    상기 운전자가 상기 차량의 내부에서 입력부의 조작으로 상기 소음 발생 운전 영역을 설정하는 차량 노이즈 마스킹 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 입력부는, 상기 차량의 내부에 설치되어 상기 소음 발생 운전 영역의 시작 부분과 종료 부분을 설정하는 버튼 조작부인 차량 노이즈 마스킹 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 버튼 조작부는 상기 차량의 핸들에 설치되는 차량 노이즈 마스킹 제어 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 버튼 조작부는 상기 차량의 대시 보드에 설치되는 차량 노이즈 마스킹 제어 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 입력부는, 상기 차량의 내부에 설치되어 상기 소음 발생 운전 영역의 시작 부분과 종료 부분을 설정하는 음성 조작부인 차량 노이즈 마스킹 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 소음 발생 영역에서 발생되는 상기 차량의 소음을 적어도 2회 이상 반복 측정하는 차량 노이즈 마스킹 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 차량의 내부에 설치된 마이크로폰(microphone)을 이용하여 상기 차량의 소음을 측정하는 차량 노이즈 마스킹 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (c-1) 상기 차량의 내부에서 발생되는 소음의 종류를 분석하는 단계; 및
    (c-2) 상기 (c-1) 단계의 상기 소음의 종류에 대응하는 상기 마스킹 사운드를 결정하는 단계;
    를 포함하는 차량 노이즈 마스킹 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 (c-1) 단계는 상기 차량의 엔진에서 발생되는 연소음 또는 상기 엔진 이외에서 발생되는 화인(whine) 소음인 차량 노이즈 마스킹 제어 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 (c-2) 단계의 상기 마스킹 사운드는 마스킹(masking) 주파수 및 마스킹 데시벨(dB)을 이용하여 결정되는 차량 노이즈 마스킹 제어 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계는, 상기 차량의 내부에 설치된 스피커를 이용하여 상기 마스킹 사운드를 발생시키는 차량 노이즈 마스킹 제어 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계는, 상기 차량의 내부에 설치된 진동기를 이용하여 상기 마스킹 사운드를 발생시키는 차량 노이즈 마스킹 제어 방법.
  14. 차량 주행 과정에서 운전자가 소음이 발생되는 소음 발생 운전 영역을 설정하는 입력부;
    상기 입력부에 의해 설정된 소음 발생 운전 영역에서의 차량 소음을 측정하는 소음 측정부;
    상기 소음 측정부로부터 측정된 소음 신호를 전송받아 상기 소음을 상쇄시키는 마스킹 사운드를 결정하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 마스킹 사운드를 상기 차량의 내부로 출력하는 마스킹 사운드 출력부;
    를 포함하는 차량 노이즈 마스킹 제어 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 입력부는, 상기 차량의 내부에 설치되어 상기 소음 발생 운전 영역의 시작 부분과 종료 부분을 설정하는 버튼 조작부인 차량 노이즈 마스킹 제어 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 버튼 조작부는 상기 차량의 핸들 또는 상기 차량의 대시 보드에 설치되는 차량 노이즈 마스킹 제어 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 입력부는, 상기 차량의 내부에 설치되어 상기 소음 발생 운전 영역의 시작 부분과 종료 부분을 설정하는 음성 조작부인 차량 노이즈 마스킹 제어 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 소음 측정부는 상기 차량의 내부에 설치되는 마이크로폰(microphone)인 차량 노이즈 마스킹 제어 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 소음 발생 운전 영역에서 발생되는 소음에 대응한 마스킹(masking) 주파수 및 마스킹 데시벨(dB)을 이용하여 상기 마스킹 사운드를 결정하는 차량 노이즈 마스킹 제어 장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 마스킹 사운드 출력부는, 상기 차량의 내부에 설치되어 상기 마스킹 사운드를 출력하는 스피커인 차량 노이즈 마스킹 제어 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 마스킹 사운드 출력부는, 상기 차량의 내부에 설치되어 상기 마스킹 사운드에 대응하는 진동을 발생시키는 진동기를 더 포함하는 차량 노이즈 마스킹 제어 장치.
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