KR20190052517A - 디지털 능동 로드 노이즈 제어 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본 발명은 차량에서의 능동 로드 노이즈를 제어하기 위한 방법 및 장치 그리고 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량에 장착되는 능동 로드 노이지 제어기에서의 능동 로드 노이즈 제어 방법은 데이지 체인으로 연결된 복수의 마이크에 대한 고장 여부를 진단하는 단계와 상기 복수의 마이크로부터 데이터 프레임을 수신하는 단계와 상기 진단 결과에 기반하여, 상기 데이터 프레임에 포함된 정보 중 정상인 정보를 식별하는 단계와 상기 정상으로 식별된 정보를 이용하여 디지털 소음 제어 신호를 생성하는 단계와 상기 생성된 디지털 소음 제어 신호를 외장 앰프로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 처리 지연 없이 노면 잡음을 제거하는 것이 가능한 능동 로드 노이즈 제어 방법을 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

디지털 능동 로드 노이즈 제어 방법 및 시스템{Method and system for Controlling Digital Active Road Noise}
본 발명은 차량에서의 노이즈 저감 방법 및 장치에 관한 것으로서, 상세하게, 디지털 능동 노이즈 제어 시스템에서 마이크 등의 부품 고장 발생 후 해당 부품의 고장 인식까지 소요되는 지연 시간을 최소화시키는 것이 가능한 디지털 능동 로드 노이즈 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
자동차는 단순한 운송 수단에서 벗어나 엔터테인먼트, 정보 교환의 수단으로서 진화하고 있다.
차량의 고급화 및 정보 통신 기술의 발달에 따라, 현재 출시되는 차량의 헤드 유닛은 단순한 FM/AM, CD 등의 오디오 제어 기능, 공조 제어 기능뿐만 아니라 다양한 기능을 수행할 수 있도록 구성되고 있다. 그러한 다양한 기능들의 예로 블루투스, 웹 브라우징, 채팅, TV 시청, 네비게이션, 게임, 카메라를 통해 사진이나 동영상을 촬영하는 기능, 음성 저장 기능, 이미지나 비디오의 디스플레이 기능 등이 있다.
이를 위해, 차량 제조 회사들은 보다 복잡하고 다양한 기능들을 제공하기 위해 하드웨어 및 소프트웨어 개발에 많은 노력을 기하고 있다.
종래에는 차량 주행 시 발생되는 주행 소음을 저감시키기 위한 방법으로 각종 흡차음제 및 저소음 타이어가 사용되었다.
하지만, 흡차음제와 저소음 타이어 등의 하드웨어를 통한 로드 노이즈 저감 방법은 비용이 높을 뿐만 아니라 차량 중량을 증가시키므로 주행 연비가 나빠지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 디지털 능동 로드 노이즈 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 디지털 능동 노이즈 제어 시스템에서 마이크 등의 부품 고장 발생 시 해당 부품의 고장 인식까지 소요되는 지연 시간을 최소화시키는 것이 가능한 디지털 능동 로드 노이즈 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 차량에서의 능동 로드 노이즈를 제어하기 위한 방법 및 장치 그리고 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량에 장착되는 능동 로드 노이지 제어기에서의 능동 로드 노이즈 제어 방법은 데이지 체인으로 연결된 복수의 마이크에 대한 고장 여부를 진단하는 단계와 상기 복수의 마이크로부터 데이터 프레임을 수신하는 단계와 상기 진단 결과에 기반하여, 상기 데이터 프레임에 포함된 정보 중 정상인 정보를 식별하는 단계와 상기 정상으로 식별된 정보를 이용하여 디지털 소음 제어 신호를 생성하는 단계와 상기 생성된 디지털 소음 제어 신호를 외장 앰프로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 능동 로드 노이즈 제어 방법은 데이지 체인으로 연결된 복수의 가속도 센서로부터 참조 신호를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 능동 로드 노이즈 제어기가 상기 참조 신호를 더 이용하여 상기 디지털 소음 제어 신호를 생성할 수 있다.
여기서, 상기 데이터 프레임 및 상기 참조 신호는 각각 적어도 하나의 A2B(Automotive Audio Bus) 통신을 통해 수신될 수 있다.
또한, 상기 능동 로드 노이지 제어기는 상기 복수의 마이크와 통신하는 제1 디지털 시그널 프로세서 및 상기 제1 디지털 시그널 프로세서와 통신하는 제2 디지털 시그널 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1 디지털 시그널 프로세서가 상기 능동 로드 노이즈 제어기에 전원이 인가되면 상기 고장 여부를 진단하고, 상기 진단 결과를 제2 디지털 시그널 프로세서로 전송할 수 있다.
또한, 상기 데이터 프레임은 상기 데이지 체인으로 연결된 마이크의 개수에 대응되는 슬롯을 포함하고, 상기 제1 디지털 시그널 프로세서가 상기 진단 결과에 기반하여 상기 데이터 프레임에 포함된 슬롯 중 상기 정상인 정보가 포함된 슬롯을 추출하여 상기 제2 디지털 시그널 프로세서에 전송할 수 있다.
또한, 상기 능동 로드 노이즈 제어기는 A2B(Automotive Audio Bus) 통신을 통해 상기 디지털 소음 제어 신호를 상기 외장 앰프에 전송할 수 있다.
또한, 상기 외장 앰프는 믹싱용 디지털 시그널 프로세서를 포함하고, 상기 믹싱용 디지털 시그널 프로세서가 음원 디지털 시그널 프로세서로부터 수신되는 디지털 음원 신호와 상기 디지털 소음 제어 신호를 믹싱하여 디지털 파워 앰프에 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 차량용 외장 앰프와 연결되어 능동 로드 노이즈 제어하는 능동 로드 노이지 제어기는 데이지 체인으로 연결된 복수의 마이크에 대한 고장 여부를 진단하고, 상기 복수의 마이크로부터 데이터 프레임이 수신되면, 상기 진단 결과에 기반하여, 상기 데이터 프레임에 포함된 정보 중 정상인 정보를 식별하는 제1 디지털 시그널 프로세서와 상기 정상으로 식별된 정보를 이용하여 디지털 소음 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 디지털 소음 제어 신호를 상기 외장 앰프로 전송하는 제2 디지털 시그널 프로세서를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 디지털 시그널 프로세서는 데이지 체인으로 연결된 복수의 가속도 센서로부터 참조 신호를 더 수신하여 상기 제2 디지털 시그널 프로세서에 제공하고, 상기 제2 디지털 시그널 프로세서가 상기 참조 신호를 더 이용하여 상기 디지털 소음 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 데이터 프레임 및 상기 참조 신호는 각각 적어도 하나의 A2B(Automotive Audio Bus) 통신을 통해 수신될 수 있다.
또한, 상기 제1 디지털 시그널 프로세서가 상기 능동 로드 노이즈 제어기에 전원이 인가되면 상기 고장 여부를 진단하고, 상기 진단 결과를 제2 디지털 시그널 프로세서로 전송할 수 있다.
또한, 상기 데이터 프레임은 상기 데이지 체인으로 연결된 마이크의 개수에 대응되는 슬롯을 포함하고, 상기 제1 디지털 시그널 프로세서가 상기 진단 결과에 기반하여 상기 데이터 프레임에 포함된 슬롯 중 상기 정상인 정보가 포함된 슬롯을 추출하여 상기 제2 디지털 시그널 프로세서에 전송할 수 있다.
또한, 상기 제2 디지털 시그널 프로세서는 A2B(Automotive Audio Bus) 통신을 통해 상기 디지털 소음 제어 신호를 상기 외장 앰프에 전송할 수 있다.
또한, 상기 외장 앰프는 믹싱용 디지털 시그널 프로세서를 포함하고, 상기 믹싱용 디지털 시그널 프로세서가 음원 디지털 시그널 프로세서로부터 수신되는 디지털 음원 신호와 상기 디지털 소음 제어 신호를 믹싱하여 디지털 능동 로드 노이즈 제어 사운드를 생성하고, 상기 디지털 능동 로드 노이즈 제어 사운드가 상기 외장 앰프에 구비된 디지털 파워 앰프 및 스피커를 통해 아날로그 신호로 출력될 수 있다.
또한, 상기 출력된 아날로그 신호가 상기 복수의 마이크로 피드백되어 입력될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 차량에 장착되어 주행 시 발생되는 노면 소음을 제어하는 능동 로드 노이지 제어 시스템은 데이지 체인으로 연결된 복수의 마이크에 대한 고장 여부를 진단하고, 상기 복수의 마이크로부터 데이터 프레임이 수신되면, 상기 진단 결과에 기반하여, 상기 데이터 프레임에 포함된 정보 중 정상인 정보를 식별하는 제1 디지털 시그널 프로세서와 상기 정상으로 식별된 정보를 이용하여 디지털 소음 제어 신호를 생성하는 제2 디지털 시그널 프로세서를 포함하는 능동 로드 노이즈 제어기와 상기 디지털 소음 제어 신호와 음원 디지털 시그널 프로세서로부터 수신되는 디지털 음원 신호를 믹싱하여 디지털 능동 로드 노이즈 제어 사운드를 생성하여 출력하는 외장 앰프를 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 디지털 능동 로드 노이즈 제어 방법 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 디지털 능동 노이즈 제어 시스템에서 마이크 등의 부품 고장 발생 시 해당 부품의 고장 인식까지 소요되는 지연 시간을 최소화시키는 것이 가능한 디지털 능동 로드 노이즈 제어 방법 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 하드웨어 튜닝이 아닌 소프트웨어 튜닝 방식으로 주행 소음을 저감시키는 것이 가능한 디지털 능동 로드 노이즈 제어 방법 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량에 장착되는 능동 로드 노이즈 제어 시스템의 개략적인 동작을 설명하기 위한 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동 로드 노이지 능동 로드 노이즈 제어기와 연결되는 마이크 및 가속도 센서의 배치 구조를 보여준다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동 로드 노이즈 제어 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동 로드 노이즈 제어 시스템에서의 처리 지연 시간을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 능동 로드 노이즈 제어 시스템에서 마이크 정보를 처리하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 능동 로드 노이즈 제어 시스템에서 마이크 신호를 처리하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동 로드 노이즈 제어 시스템에서 처리 지연을 최소화시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 능동 로드 노이즈 제어 시스템에서 처리 지연을 최소화시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동 로드 노이즈 제어기에서의 능동 로드 노이즈 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 능동 로드 노이즈 제어기에서의 능동 로드 노이즈 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량에 장착되는 능동 로드 노이즈 제어 시스템(Active Road Noise Control System, ARNC)의 개략적인 동작을 설명하기 위한 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 능동 로드 노이즈 제어 시스템(100)은 능동 로드 노이즈 제어기(1), 마이크(2), 가속도 센서(3), 음원 재생기(5) 및 스피커(4)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 능동 로드 노이즈 제어 시스템(100)을 구성하는 마이크(2), 가속도 센서(3) 및 스피커(4)의 개수는 당업자의 설계 목적에 따라 상이할 수 있음을 주의해야 한다.
능동 로드 노이즈 제어기(1)는 마이크(2)에 입력된 오차 신호인 노이즈 제어 신호를 피드백 받을 수 있다. 여기서, 복수개의 마이크(2)는 데이지 체인으로 연결된 후 능동 로드 노이즈 제어기(1)에 연결될 수 있다.
능동 로드 노이즈 제어기(1)는 가속도 센서(3)에 의해 수집된 로드 노이즈 정보-즉, 참조 신호-를 수신할 수 있다.
능동 로드 노이즈 제어기(1)는 마이크(2)로부터 수신된 오차 신호와 가속도 센서(3)로부터 수신된 참조 신호를 이용하여 노이즈 제어 신호를 생성할 수 있다. 이후, 능동 로드 노이즈 제어기(1)는 노이즈 제어 신호와 음원 재생기(4)의 출력 사운드-즉, 재생 신호-를 믹싱한 후 스피커(5)를 통해 출력시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 능동 로드 노이즈 제어 시스템(100)은 노면에서 올라오는 노이즈의 역위상의 음원을 스피커를 통해 출력하여 차량 내부 승객이 주행 시 느끼는 노면 소음을 저감시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 능동 로드 노이즈 제어 시스템(100)은 흡차음제나 저소음 타이어와 같은 하드웨어를 사용하지 않고, DSP(Digital Signal Processor)를 통한 소프트웨어적인 제어를 통해 노면 잡음을 효과적으로 저감시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 이를 통해, 본 발명은 차량 중량이 절감될 수 있으므로 주행 연비가 개선될 수 있는 장점이 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동 로드 노이지 능동 로드 노이즈 제어기와 연결되는 마이크 및 가속도 센서의 배치 구조를 보여준다.
도 2를 참조하면, 데이지 체인으로 연결된 8개의 제1 내지 제8 마이크(231, 232, 233, 234, 235, 236, 237, 238)는 제1 차량 오디오 버스(Automotive Audio Bus, A2B)-이하, A2B-1이라 명함-를 통해 능동 로드 노이즈 제어기(210)에 연결될 수 있다.
일반적으로 데이지 체인은 직렬화 데이터 통신 방식으로서, 연속적으로 연결되어 있는 하드웨어 장치들의 구성을 지칭한다. 예를 들어, 장치 A, B, C를 연결할 때, A와 B를 연결하고, B와 C를 연결하는 방식의 버스 결선 방식을 의미할 수 있다. 이때, 가장 마지막에 있는 장치는 대개 저항 장치 또는 단말 장치-예를 들면, 상기한 도 2의 능동 로드 노이즈 제어기일 수 있음-에 접속된다. 모든 장치들은 동일한 신호를 수신할 수도 있지만, 단순한 버스와는 현저히 다르게 체인 내에 속한 각 장치가 하나 이상의 신호를 다른 장치에 전달하기 전에 내용을 수정하는 경우도 있다.
A2B 단일 2선(single two-wire)상에서 시간(Clock)과 전력과 함께 오디오와 제어 데이터를 전달하기 위한 마스터-슬레이브 라인 토폴로지(master-slave line topology)가 사용될 수 있다.
A2B는 핸즈 프리 시스템, 음성 인식 시스템, 능동 로드 노이즈 제거 시스템 등의 차량 내 오디오 어플리케이션에 적합한 기술이다.
능동 로드 노이즈 제어기(210)는 데이지 체인으로 연결된 좌측 3개의 가속도 센서(221, 222, 223)와 제2 차량 오디오 버스-이하, A2B-2라 명함-를 통해 연결될 수 있다.
또한, 능동 로드 노이즈 제어기(210)는 데이지 체인으로 연결된 우측 2개의 가속도 센서(224, 225)와 제3 차량 오디오 버스-이하, A2B-3라 명함-를 통해 연결될 수 있다.
일반적으로, 가속도 센서의 경우 전류 소모량이 많으므로, 복수의 A2B를 이용하여 능동 로드 노이즈 제어기(210)와 연결하는 것이 시스템 안정성을 위해 바람직할 수 있다.
상기 도 2의 실시 예에서는 능동 로드 노이즈 제어기(210)가 8개의 마이크와 5개의 가속도 센서에 연결된 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 다른 일 실시 예는 해당 차량의 디자인과 구성에 따라 그보다 많거나 적은 개수로 구성될 수 있음을 주의해야 한다.
능동 로드 노이즈 제어기(210)는 차량에 시동이 인가되면, 소정 제어 절차를 통해 제1 내지 제8 마이크(231, 232, 233, 234, 235, 236, 237, 238)와 제1 내지 제5 가속도 센서(221, 222, 223, 224, 225)의 고장 여부를 진단할 수 있다. 일 예로, 능동 로드 노이즈 제어기(210)는 상기 제1 내지 제8 마이크와 제1 내지 제5 가속도 센서로 각각 Keep-Alive Message를 전송하고 그것의 응답 여부에 따라 해당 디바이스의 고장 여부를 진단할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동 로드 노이즈 제어 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 능동 로드 노이즈 제어 시스템(300)은 크게 능동 로드 노이즈 제어기(310), 디지털 마이크/가속도 센서(320) 및 외장 앰프(330)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 능동 로드 노이즈 제어기(310)는 복수의 DSP로 구성된 ARNC DSP(311) 및 복수의 A2B 통신 인터페이스를 구비할 수 있다.
외장 앰프(330)는 디지털 음원을 제공하는 음원 DSP(331), 능동 로드 노이즈 제어기(310)로부터 수신되는 디지털 소음 제어 신호와 음원 DSP(331)로부터 수신되는 디지털 음원 신호를 믹싱하여 디지털 능동 소음 제어 사운드를 생성하는 믹싱용 DSP(332) 및 디지털 능동 소음 제어 사운드를 디지털-아날로그 변환한 후 증폭하여 스피커를 통해 출력하는 디지털 파워 앰프(333)를 포함하여 구성될 수 있다.
디지털 파워 앰프(333)을 통해 출력된 능동 소음 제어 사운드는 디지털 마이크에 다시 입력되어 능동 로드 노이즈 제어기(310)에 피드백될 수 있다.
능동 로드 노이즈 제어 시스템(300)은 A2B를 통해 디지털 마이크/가속도 센서(320) 및 외장 앰프(330)와 제어 신호 및 디지털 데이터 신호를 교환할 수 있다.
능동 로드 노이즈 제어기(310)는 A2B를 통해 디지털 마이크로부터 오차 신호를 수신하고, 가속도 센서로부터 참조 신호를 수신할 수 있다.
능동 로드 노이즈 제어기(310)는 오차 신호와 참조 신호를 이용하여 디지털 소음 제어 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 생성된 디지털 소음 제어 신호는 A2B 통신을 통해 믹싱용 DSP(332)에 전달될 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 능동 로드 노이즈 제어 시스템은 A2B를 이용한 디지털 통신을 수행하므로, 신호 전달을 위한 차량 내 와이어링 비용을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동 로드 노이즈 제어 시스템에서의 처리 지연 시간을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 현재 능동 로드 노이즈 제어 시스템을 구성하는 디바이스별처리 시간 중 ARNC DSP에서 소요되는 처리 시간이 1250μs로 가장 큰 것을 보여준다. 특히, 상기 도 4는 ARNC DSP의 처리 성능이 전체 시스템 성능에 가장 큰 영향을 미치는 것을 보여 준다. 따라서, 전체 시스템 성능을 향상시키기 위해서는 ARNC DSP의 처리 지연 시간을 최소화시키는 것이 중요하다.
도 5는 일 실시 예에 따른 능동 로드 노이즈 제어 시스템에서 마이크 정보를 처리하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 능동 로드 노이즈 제어기(520)는 제1 DSP(521) 및 제2 DSP(522)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 DSP(521)는 A2B(523) 포트를 통해 마이크(510)로부터 데이터 프레임(519)을 수신할 수 있다. 여기서, 데이터 프레임(519)은 데이지 체인으로 연결된 제1 내지 제8 마이크(511 내지 518) 각각에 대응되는 정보-즉, 해당 마이크를 통해 입력된 오차 정보일 수 있음-가 순차적으로 연접되어 구성될 수 있다. 만약, 데이지 체인으로 연결된 마이크의 개수가 8인 경우, 하나의 데이터 프레임은 8개의 슬롯으로 구성될 수 있다.
제1 DSP(521)는 데이터 프레임(519)에 포함된 각각의 정보 별 해당 마이크 식별자(MIC ID, 524)를 부여하여 제2 DSP(522)로 전달할 수 있다.
제2 DSP(522)는 데이지 체인으로 연결된 마이크들로부터 수신된 데이터 프레임(519)-즉, 오차 신호-와 가속도 센서(미도시)로부터 수신된 참조 신호를 이용하여 디지털 소음 제어 신호를 생성할 수 있다.
상기한 도 5는 데이터 프레임(519)에 포함된 정보가 모두 정상인 경우-즉, 데이지 체인으로 연결된 제1 내지 제8 마이크가 모두 정상인 경우-를 예를 들어 설명하고 있다.
하지만, 모든 데이터 프레임(519)에 마이크 식별자(524)를 부여하는 것은 데이터 프레임(519)에 포함된 정보가 어느 마이크에 대응되는 정보인지를 명확하게 구분할 수 있는 장점은 있으나, 데이터 처리 시간에 있어서 전체적인 성능 열화를 야기시키는 문제점이 있다. 따라서, 능동 로드 노이즈 제어기(520)내에서 데이터 프레임(519)의 처리 지연을 최소화시키는 것이 필요하다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 능동 로드 노이즈 제어 시스템에서 마이크 신호를 처리하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
상세하게, 도 6은 데이지 체인으로 연결된 마이크 중 적어도 어느 하나가 고장인 경우, 능동 로드 노이즈 제어 시스템에서 데이터 프레임을 처리하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 데이지 체인으로 연결된 마이크(610)들 중 제5 마이크(615)가 고장인 경우, 데이터 프레임(619)의 제5 마이크(615)에 대응되는 슬롯(619-5)에 기록되는 정보는 비정상일 수 있다. 또한, 제5 마이크(615) 후단에 배치된 제6 마이크(616), 제7 마이크(617), 제8 마이크(618) 각각에 대응되는 슬롯(619-6, 619-7, 619-8)에 기록되는 정보도 비정상일 수 있다.
제1 DSP(621)는 A2B(623) 포트를 통해 마이크(610)로부터 데이터 프레임(619)을 수신할 수 있다. 여기서, 데이터 프레임(619)은 데이지 체인으로 연결된 제1 내지 제8 마이크(611 내지 618) 각각에 대응되는 정보-즉, 해당 마이크를 통해 입력된 오차 정보일 수 있음-가 순차적으로 연접되어 구성될 수 있다.
제1 DSP(621)는 데이터 프레임(619)에 포함된 각각의 정보 별 해당 마이크 식별자(MIC ID, 624)를 부여하여 제2 DSP(622)로 전달할 수 있다.
제2 DSP(622)는 데이지 체인으로 연결된 마이크들로부터 수신된 데이터 프레임(619)-즉, 오차 신호-와 가속도 센서(미도시)로부터 수신된 참조 신호를 이용하여 디지털 소음 제어 신호를 생성할 수 있다. 하지만, 제2 DSP(622)는 데이터 프레임(619) 슬롯 중 정상인 정보만을 이용하여 디지털 소음 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동 로드 노이즈 제어 시스템에서 처리 지연을 최소화시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상세하게, 도 7은 데이지 체인으로 연결된 마이크 중 적어도 어느 하나가 고장인 경우, 처리 지연을 최소화시키는 능동 로드 노이즈 제어기에서의 데이터 프레임 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 데이지 체인으로 연결된 마이크(710)들 중 제5 마이크(715)가 고장인 경우, 데이터 프레임(719)의 제5 마이크(715)에 대응되는 슬롯(719-5)에 기록되는 정보는 비정상일 수 있다. 이때, 데이지 체인의 특성상 제5 마이크(715) 후단에 배치된 제6 마이크(716), 제7 마이크(717), 제8 마이크(718) 각각에 대응되는 슬롯(719-6, 719-7, 719-8)에 기록되는 정보도 비정상일 수 있다.
능동 로드 노이즈 제어기(720)에 전원이 인가-예를 들면, 차량 시동이 ON-되면, 제1 DSP(721)는 A2B상에서의 소정 진단 절차를 통해 데이지 체인으로 연결된 마이크들의 고정 여부를 확인할 수 있다. 일 예로, 제1 DSP(721)는 마이크 별 Keep alive message의 응답 여부에 기반하여 마이크의 고장 여부를 확인할 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하면, 당업자의 설계에 따라 마이크 고장 여부를 확인하기 위한 다른 진단 절차가 적용될 수도 있음을 주의해야 한다.
제1 DSP(721)는 A2B(723) 포트를 통해 마이크(710)로부터 8개의 슬롯을 포함하는 데이터 프레임(719)을 수신할 수 있다. 여기서, 데이터 프레임(719)은 데이지 체인으로 연결된 제1 내지 제8 마이크(711 내지 718) 각각에 대응되는 정보-즉, 해당 마이크를 통해 입력된 오차 정보일 수 있음-를 순차적으로 연접하여 구성될 수 있다.
제1 DPS(721)는 소정 제어 절차를 통해 마이크의 고장 여부를 확인할 수 있다. 일 예로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제5 마이크(715)가 고장인 경우, 제1 DSP(721)는 제5 마이크(715)의 고장이 감지되었음을 지시하는 소정 정보-이하, 설명의 편의를 위해, ‘제5 마이크 고장 정보’라 명함-를 제2 DSP(722)에 전송할 수 있다. 제2 DSP(722)는 제5 마이크(715)가 고장인 것이 확인되면, 제5 마이크(715) 후단에 배치된 제6 마이크(716), 제7 마이크(717) 및 제8 마이크(718)도 고장인 것으로 판단할 수 있다.
제1 DSP(721)는 A2B(723) 포트를 통해 데이터 프레임(719)이 수신되면, 데이터 프레임(719)에 포함된 정보가 정상인 슬롯을 상기 마이크 고장 여부 확인 결과에 기반하여 식별할 수 있다. 제1 DSP(721)는 정보가 정상인 슬롯만을 제2 DSP(722)에 전송할 수 있다. 즉, 제1 DSP(721)는 제5 마이크(715)가 고장인 것이 확인된 경우, 제1 내지 제4 마이크(711, 712, 713, 714) 각각에 대응되는 제1 슬롯 내지 제4 슬롯(719-1, 719-2, 719-3, 719-4)만 데이터 프레임(719)으로부터 추출하여 제2 DSP(722)에 전송하고, 비정상 슬롯인 제5 슬롯 내지 제8 슬롯(719-5, 719-6, 719-7, 719-8)은 제2 DSP(722)로 전송하지 않을 수 있다. 제2 DSP(722)는 기 수신된 제5 마이크 고장 정보에 기초하여 제1 DSP(721)으로부터 수신된 프레임(723)에 포함된 슬롯 정보가 제1 내지 제4 마이크(711, 712, 713, 714)에 상응하는 정보인 것으로 판단할 수 있다.
상기 도 7의 실시 예에 따른 제1 DSP(721)는 데이터 프레임(719)에 포함된 각각의 정보 별 마이크 식별자를 부여하지 않을 수 있다.
또한, 상기 도 7의 실시 예에 따른 제1 DSP(721)는 마이크 고장으로 비정상인 정보가 포함된 슬롯(719-5, 719-6, 719-7, 719-8)를 제거하고, 정상 정보가 포함된 슬롯(719-1, 719-2, 719-3, 719-4)만을 이용하여 프레임(723)을 구성하여 제2 DSP(722)에 전송할 수 있다.
따라서, 본 발명은 제1 DSP(721)에서 제2 DSP(722)로 전달되는 정보량이 감소하고, 이를 통해 능동 로드 노이즈 제어기(720)내에서의 처리 지연을 최소화시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 능동 로드 노이즈 제어 시스템에서 처리 지연을 최소화시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상세하게 도 8은 데이지 체인으로 연결된 8개의 마이크들 중 제5 마이크(815)가 고장인 상태에서, 능동 로드 노이즈 제어 시스템이 재부팅되는 경우-예를 들면, 차량 시동이 OFF되었다가 다시 ON된 경우-, A2B(823)는 제1 내지 제4 마이크(811, 812, 813, 814)만이 데이지 체인으로 연결된 것으로 인식할 수 있다. 이 경우, 마이크(810)의 A2B(823)는 데이지 체인으로 연결된 4개의 마이크(811, 812, 813, 814)에 대응되는 4개의 슬롯으로 구성된 데이터 프레임(821, 822)을 생성하여 능동 로드 노이즈 제어기(830)의 A2B(833)로 전송할 수 있다.
능동 로드 노이즈 제어기(830)가 다시 구동되면, 제1 DSP(831)는 소정 진단 절차를 통해, 제1 마이크(811), 제2 마이크(812), 제3 마이크(813) 및 제4 마이크(814)만이 정상인 것을 확인할 수 있다. 이때, 제2 DSP(832)는 여전히 마이크(810)가 제1 내지 제8 마이크로 구성된 것으로 판단할 수 있다. 이를 해결하기 위해, 제1 DSP(831)는 제5 마이크(832)가 고장임을 지시하는 소정 마이크 고장 정보를 제2 DSP(832)에 전송할 수 있다.
제1 DSP(831)는 A2B(833)통해 수신되는 제1 데이터 프레임(821) 및 제2 데이터 프레임(822)을 별도의 처리 없이 순차적으로 제2 DSP(832)에 전달할 수 있다. 즉, 제1 DSP(831)는 A2B를 통해 수신되는 데이터 프레임을 별도의 처리 없이 제2 DSP(832)로 바이패스(bypass)시킬 수 있다. 따라서, 제1 DSP(831)에서의 처리 지연을 최소화시킬 수 있다.
제2 DSP(832)는 제1 DSP(831)로부터 수신된 마이크 고장 정보에 기반하여 제5 내지 제8 마이크(815, 816, 817, 818)가 고장인 것을 인지할 수 있다. 따라서, 제2 DPS(832)는 제1 DSP(831)로부터 수신되는 데이터 프레임이 제1 마이크(811), 제2 마이크(812), 제3 마이크(813) 및 제4 마이크(814)에 각각 대응되는 정보 슬롯으로 구성되었음을 알 수 있다.
제2 DSP(832)는 제1 마이크(811), 제2 마이크(812), 제3 마이크(813) 및 제4 마이크(814)로부터 수집된 정보를 이용하여 탑재된 소정 알고리즘에 따라 디지털 소음 제어 신호를 생성할 수 있다.
특히, 본 실시 예에 따른 능동 로드 노이즈 제어기(830)의 제1 DSP(831)는 상기 도 5의 제2 DSP(821)와 비교할 때 보다 낮은 클럭 주파수를 가지고도 동일한 성능-즉, 처리 지연 시간-을 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동 로드 노이즈 제어기에서의 능동 로드 노이즈 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
상세하게, 도 9는 능동 로드 노이즈 제어기에 구비되는 2개의 DSP 중 데이지 체인으로 연결된 마이크 및 가속도 센서와 A2B 통신을 수행하는 DSP-이하, 설명의 편의를 위해 제1 디지털 시그널 프로세서라 명함-에서의 능동 로드 노이즈 제어를 위한 데이터 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9를 참조하면, 능동 로드 노이즈 제어기가 구동되면, 제1 디지털 시그널 프로세서는 소정 진단 절차를 통해 데이지 체인으로 연결된 복수의 마이크에 대한 고장 여부를 진단할 수 있다(S910).
제1 디지털 시그널 프로세서는 복수의 마이크에 대한 진단 결과를 제2 디지털 시그널 프로세서로 전송할 수 있다(S920).
제1 디지털 시그널 프로세서는 복수의 마이크로부터 수집된 데이터 프레임을 A2B를 통해 수신할 수 있다(S930).
제1 디지털 시그널 프로세서는 데이터 프레임에 포함된 슬롯 중 정상인 정보가 포함된 슬롯을 식별하여 제2 디지털 시그널 프로세서에 전송할 수 있다(S940).
도 10은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 능동 로드 노이즈 제어기에서의 능동 로드 노이즈 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
상세하게, 도 10은 능동 로드 노이즈 제어기에 구비되는 2개의 DSP 중 데이지 체인으로 연결된 마이크 및 가속도 센서와 A2B 통신을 수행하는 DSP-이하, 설명의 편의를 위해 제1 디지털 시그널 프로세서라 명함-와 연결된 제2 디지털 시그널 프로세서에서의 능동 로드 노이즈 제어를 위한 데이터 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
제2 디지털 시그널 프로세서는 제1 디지털 시그널 프로세서로부터 데이지 체인으로 연결된 복수의 마이크에 대한 고장 진단 결과가 포함된 마이크 고장 정보를 수신할 수 있다(S1010).
제2 디지털 시그널 프로세서는 제1 디지털 시그널 프로세서로부터 데이터 프레임을 수신할 수 있다(S1020). 여기서, 데이터 프레임에는 정상인 마이크로부터 수집된 정보만이 포함될 수 있다.
제2 디지털 시그널 프로세서는 기 수신된 마이크 고장 정보에 기반하여 수신된 데이터 프레임에 포함된 정보가 어느 마이크로부터 수집된 정보인지 식별할 수 있다(S1030).
제2 디지털 시그널 프로세서는 식별된 정보-즉, 정상인 마이크를 통해 수집된 정보-를 이용하여 디지털 소음 제어 신호를 생성할 수 있다(S1040). 일 실시 예에 따른 제2 디지털 시그널 프로세서는 데이지 체인으로 연결된 가속도 센서들로부터 수집되는 참조 신호를 더 이용하여 디지털 소음 제어 신호를 생성할 수도 있다.
제2 디지털 시그널 프로세서는 A2B 통신을 통해 생성된 디지털 소음 제어 신호를 외장 엠프로 전송할 수 있다(S1050). 이때, 외장 엠프는 음원 DSP로부터 수신되는 디지털 음원 신호와 디지털 소음 제어 신호를 믹싱하여 디지털 능동 소음 제어 사운드를 생성하고 이를 디지털 파워 엠프를 통해 증폭한 후 외장 스피커를 통해 출력할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (20)

  1. 차량에 장착되는 능동 로드 노이지 제어기에서의 능동 로드 노이즈 제어 방법에 있어서,
    데이지 체인으로 연결된 복수의 마이크에 대한 고장 여부를 진단하는 단계;
    상기 복수의 마이크로부터 데이터 프레임을 수신하는 단계;
    상기 진단 결과에 기반하여, 상기 데이터 프레임에 포함된 정보 중 정상인 정보를 식별하는 단계;
    상기 정상으로 식별된 정보를 이용하여 디지털 소음 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 디지털 소음 제어 신호를 외장 엠프로 전송하는 단계
    를 포함하는, 능동 로드 노이즈 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    데이지 체인으로 연결된 복수의 가속도 센서로부터 참조 신호를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 능동 로드 노이지 제어기가 상기 참조 신호를 더 이용하여 상기 디지털 소음 제어 신호를 생성하는, 능동 로드 노이즈 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 프레임 및 상기 참조 신호는 각각 적어도 하나의 A2B(Automotive Audio Bus) 통신을 통해 수신되는, 능동 로드 노이즈 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 능동 로드 노이지 제어기는 상기 복수의 마이크와 통신하는 제1 디지털 시그널 프로세서 및 상기 제1 디지털 시그널 프로세서와 통신하는 제2 디지털 시그널 프로세서를 포함하여 구성되는, 능동 로드 노이즈 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 디지털 시그널 프로세서가 상기 능동 로드 노이즈 제어기에 전원이 인가되면 상기 고장 여부를 진단하고, 상기 진단 결과를 제2 디지털 시그널 프로세서로 전송하는, 능동 로드 노이즈 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 데이터 프레임은 상기 데이지 체인으로 연결된 마이크의 개수에 대응되는 슬롯을 포함하고,
    상기 제1 디지털 시그널 프로세서가 상기 진단 결과에 기반하여 상기 데이터 프레임에 포함된 슬롯 중 상기 정상인 정보가 포함된 슬롯을 추출하여 상기 제2 디지털 시그널 프로세서에 전송하는, 능동 로드 노이즈 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 능동 로드 노이즈 제어기는 A2B(Automotive Audio Bus) 통신을 통해 상기 디지털 소음 제어 신호를 상기 외장 앰프에 전송하는, 능동 로드 노이즈 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 외장 앰프는 믹싱용 디지털 시그널 프로세서를 포함하고, 상기 믹싱용 디지털 시그널 프로세서가 음원 디지털 시그널 프로세서로부터 수신되는 디지털 음원 신호와 상기 디지털 소음 제어 신호를 믹싱하여 디지털 파워 앰프에 전송하는 것을 특징으로 하는, 능동 로드 노이즈 제어 방법.
  9. 차량용 외장 앰프와 연결되어 능동 로드 노이즈 제어하는 능동 로드 노이지 제어기에 있어서,
    데이지 체인으로 연결된 복수의 마이크에 대한 고장 여부를 진단하고, 상기 복수의 마이크로부터 데이터 프레임이 수신되면, 상기 진단 결과에 기반하여, 상기 데이터 프레임에 포함된 정보 중 정상인 정보를 식별하는 제1 디지털 시그널 프로세서; 및
    상기 정상으로 식별된 정보를 이용하여 디지털 소음 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 디지털 소음 제어 신호를 상기 외장 앰프로 전송하는 제2 디지털 시그널 프로세서
    를 포함하는, 능동 로드 노이즈 제어기.
  10. 제9항에 있어서,
    제1 디지털 시그널 프로세서는 데이지 체인으로 연결된 복수의 가속도 센서로부터 참조 신호를 더 수신하여 상기 제2 디지털 시그널 프로세서에 제공하고, 상기 제2 디지털 시그널 프로세서가 상기 참조 신호를 더 이용하여 상기 디지털 소음 제어 신호를 생성하는, 능동 로드 노이즈 제어기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 데이터 프레임 및 상기 참조 신호는 각각 적어도 하나의 A2B(Automotive Audio Bus) 통신을 통해 수신되는, 능동 로드 노이즈 제어기.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 디지털 시그널 프로세서가 상기 능동 로드 노이즈 제어기에 전원이 인가되면 상기 고장 여부를 진단하고, 상기 진단 결과를 제2 디지털 시그널 프로세서로 전송하는, 능동 로드 노이즈 제어기.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 데이터 프레임은 상기 데이지 체인으로 연결된 마이크의 개수에 대응되는 슬롯을 포함하고,
    상기 제1 디지털 시그널 프로세서가 상기 진단 결과에 기반하여 상기 데이터 프레임에 포함된 슬롯 중 상기 정상인 정보가 포함된 슬롯을 추출하여 상기 제2 디지털 시그널 프로세서에 전송하는, 능동 로드 노이즈 제어기.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제2 디지털 시그널 프로세서는 A2B(Automotive Audio Bus) 통신을 통해 상기 디지털 소음 제어 신호를 상기 외장 앰프에 전송하는, 능동 로드 노이즈 제어기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 외장 앰프는 믹싱용 디지털 시그널 프로세서를 포함하고, 상기 믹싱용 디지털 시그널 프로세서가 음원 디지털 시그널 프로세서로부터 수신되는 디지털 음원 신호와 상기 디지털 소음 제어 신호를 믹싱하여 디지털 능동 로드 노이즈 제어 사운드를 생성하고, 상기 디지털 능동 로드 노이즈 제어 사운드가 상기 외장 앰프에 구비된 디지털 파워 앰프 및 스피커를 통해 아날로그 신호로 출력되는 것을 특징으로 하는, 능동 로드 노이즈 제어기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 출력된 아날로그 신호가 상기 복수의 마이크로 피드백되어 입력되는 것을 특징으로 하는, 능동 로드 노이즈 제어기.
  17. 차량에 장착되어 주행 시 발생되는 노면 소음을 제어하는 능동 로드 노이지 제어 시스템에 있어서,
    데이지 체인으로 연결된 복수의 마이크에 대한 고장 여부를 진단하고, 상기 복수의 마이크로부터 데이터 프레임이 수신되면, 상기 진단 결과에 기반하여, 상기 데이터 프레임에 포함된 정보 중 정상인 정보를 식별하는 제1 디지털 시그널 프로세서와 상기 정상으로 식별된 정보를 이용하여 디지털 소음 제어 신호를 생성하는 제2 디지털 시그널 프로세서를 포함하는 능동 로드 노이즈 제어기; 및
    상기 디지털 소음 제어 신호와 음원 디지털 시그널 프로세서로부터 수신되는 디지털 음원 신호를 믹싱하여 디지털 능동 로드 노이즈 제어 사운드를 생성하여 출력하는 외장 앰프
    를 포함하는, 능동 로드 노이즈 제어 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 디지털 시그널 프로세서가 데이지 체인으로 연결된 복수의 가속도 센서로부터 참조 신호를 더 수신하고, 상기 제2 디지털 시그널 프로세서가 상기 참조 신호를 더 이용하여 상기 디지털 소음 제어 신호를 생성하는, 능동 로드 노이즈 제어 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 데이터 프레임 및 상기 참조 신호는 각각 적어도 하나의 A2B(Automotive Audio Bus) 통신을 통해 상기 제1 디지털 시그널 프로세서에 수신되는, 능동 로드 노이즈 제어 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 데이터 프레임은 상기 데이지 체인으로 연결된 마이크의 개수에 대응되는 슬롯을 포함하고,
    상기 제1 디지털 시그널 프로세서가 상기 진단 결과에 기반하여 상기 데이터 프레임에 포함된 슬롯 중 상기 정상인 정보가 포함된 슬롯을 추출하여 상기 제2 디지털 시그널 프로세서에 전송하는, 능동 로드 노이즈 제어 시스템.
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