KR20200094507A - 차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드시스템 - Google Patents

차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드시스템 Download PDF

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Abstract

전기차(EV; Electric Vehicle) 또는 하이브리드 전기차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)에서 차량의 각종 상태에 대응하는 차등화된 가상의 사운드를 발생하여 보행자에게 차량 접근을 경고할 수 있도록 한 차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드시스템에 관한 것으로서, 차량의 상태 정보를 발생하는 차량 상태정보 발생부, 차량 상태정보 발생부에서 발생한 차량의 상태 정보를 검출하는 차량신호 검출유닛, 차량신호 검출유닛에서 검출한 차량신호로 차량의 상태를 인지하고, 메모리에 저장된 사운드 데이터를 기반으로 인지한 차량의 상태에 대응하는 사운드를 생성하여 출력하는 사운드 생성 및 출력부 및 사운드 생성 및 출력부에서 출력되는 사운드를 외부에 출력하는 스피커를 포함하여, 차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드시스템을 구현한다.

Description

차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드시스템{Virtual sound system using vehicle status information}
본 발명은 차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드시스템에 관한 것으로, 특히 전기차(EV; Electric Vehicle) 또는 하이브리드 전기차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)에서 차량의 각종 상태에 대응하는 차등화된 가상의 사운드를 발생하여 보행자에게 차량 접근을 경고할 수 있도록 한 차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 하이브리드 자동차(HEV)나 전기 자동차(EV)는 0 ~ 20km 주행 시에 모터가 구동되지 않아 소음 없이 운행되어 차량에서 발생하는 소음이 매우 낮아지게 된다. 이에, 보행자 특히 시각 장애인은 차량이 접근 여부를 판단하기가 어렵다.
이러한 문제를 방지하고자, 북미, 일본 등에서 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 가상 엔진음의 출력으로 보행자에게 차량 접근을 경고하는 가상 엔진음(Virtual Engine Sound) 시스템을 적용하는 것이 법규화되었다.
따라서, 가상의 엔진음을 스피커를 통해 출력하여 보행자로 하여금 차량 접근을 쉽게 인식하게 하는 가상 엔진음 시스템(Virtual Engine Sound System: VESS)이 연구되고 있다.
차량의 가상 엔진음 시스템에 대하여 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 4> 에 개시되어 있다.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 선호 엔진 사운드 및 진동 강도를 선택하여 세팅하는 단계, 시동장치의 구동 시, 차량의 전면, 후면 및 실내에 설치된 스피커를 통해 엔진 사운드를 출력하는 단계, 시동장치의 구동 시, 차량의 스티어링 휠 및 운전석에 구비된 다수의 진동단자를 통해 진동 강도에 해당하는 진동을 출력하는 단계, 각 스피커의 볼륨 조절 및 온/오프를 제어하는 단계 및 진동단자의 진동 강도 조절 및 온/오프를 제어하는 단계를 포함한다. 이러한 구성을 통해, 전기, 수소, 태양전지 등(무음 동력원)을 동력원으로 하는 차량 및 일반 엔진차량에 가상 엔진 사운드 및 배기음을 제공하여 시동의 성공 유무 확인과 더불어 운전자의 즐거움을 위해 선호하는 차종, 또는 기타 차량(이륜차, 대형차 등)의 엔진 사운드 및 배기음을 체험할 수 있고, 나아가 가상 진동을 제공하여 밋밋한 주행 감을 개선한다.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 제어부의 제어를 받아 가상 엔진음 또는 경고음 중 적어도 어느 하나를 출력하는 출력 통합 장치, 가상 엔진음을 출력하는 스피커 출력부 및 경고음을 출력하는 혼 출력부를 포함한다. 이러한 구성을 통해 가상 엔진 음을 발생하는 스피커와 차량 경고음을 발생하는 혼을 하나의 구조로 구성 및 제어한다.
또한, <특허문헌 3> 에 개시된 종래기술은 차량 상태 정보를 음원 제어부로 전달하는 차량 상태 정보부, 음원 데이터의 음원을 조정하고 재생하는 음원 재생부 및 차량 상태 정보와 음원 데이터에 기초하여 음원 재생부를 제어하는 음원 제어부를 포함하는 음원 데이터에 기초하여 음원을 조정하고 재생하는 가상 엔진음 제어 유닛 및 음원 데이터가 저장된 음원 저장부, 음원 재생부에서 재생되는 가상 엔진음을 외부로 출력하는 음원 출력부를 포함하는 가상 엔진음에 대한 음원의 종류와 특성에 매칭된 형상의 프레임을 하나 이상으로 가지며, 하나 이상의 형상 프레임에 매칭된 음원 데이터를 출력하는 스피커 유닛을 포함한다. 이러한 구성을 통해, 가상 엔진음의 출력 효과를 극대화 시켜 보행자와 저소음 차량 간의 사고 발생 문제점을 해결할 수 있고, 운전자가 원하는 사운드를 출력하여 가상 엔진음에 대해 운전자가 만족감을 느낄 수 있다.
또한, <특허문헌 4> 에 개시된 종래기술은 차량의 속도 변화에 따라 음원의 주파수를 지수적으로 변경시켜 가상 엔진음을 출력함으로써 복수의 음원을 사용하여도 차량 속도에 대응하는 해당 주파수 대역의 음원이 단절되지 않고 오버랩시킬 수 있다. 이에 따라 차량 속도에 따라 복수의 음원이 오버랩되는 구간의 음량을 보정하여 차량 속도에 적절한 사운드의 음원과 음량을 재생함으로써 보행자로 하여금 차량의 접근을 보다 확실하게 인식할 수 있도록 한다.
대한민국 등록특허 10-1689236(2016.12.19. 등록)(가상 엔진 사운드 및 가상 진동 제공방법) 대한민국 공개특허 10-2017-0049310(2017.05.10. 공개)(가상 엔진 음 발생장치 및 방법) 대한민국 공개특허 10-2018-0020399(2018.02.28. 공개)(차량의 가상 엔진음 발생 장치 및 방법) 대한민국 등록특허 10-1856935(2018.05.04. 등록)(차량의 가상 엔진음 생성 장치 및 그 방법)
그러나 상기와 같은 일반적인 가상 엔진 사운드시스템 및 종래기술들은 보행자에게 차량 접근을 경고하는 기능으로만 주로 사용되어, 그 기능이 제한적이며, 차량의 다양한 상태에 따라 가상 사운드 엔진음을 차등화하여 외부의 보행자들이 쉽게 차량 상태를 인지하도록 해주는 것은 불가능한 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 전기차(EV; Electric Vehicle) 또는 하이브리드 전기차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)에서 차량의 각종 상태에 대응하는 차등화된 가상의 사운드를 발생하여 보행자에게 차량 접근을 경고할 수 있도록 한 차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드시스템은, 차량의 상태 정보를 발생하는 차량 상태정보 발생부; 상기 차량 상태정보 발생부에서 발생한 차량의 상태 정보를 검출하는 차량신호 검출유닛; 상기 차량신호 검출유닛에서 검출한 차량신호로 차량의 상태를 인지하고, 메모리에 저장된 사운드 데이터를 기반으로 인지한 차량의 상태에 대응하는 사운드를 생성하여 출력하는 사운드 생성 및 출력부; 상기 사운드 생성 및 출력부에서 출력되는 사운드를 외부에 출력하는 스피커를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 차량 상태정보 발생부는 보행자를 감지하면 보행자 감지신호를 발생하는 보행자 감지부; 전방 충돌을 감지하면 전방 충돌 감지신호를 발생하는 전방 충돌 감지부; 운전자가 비상 버튼을 조작하면 비상 호출 신호를 발생하는 비상 호출부; 에어백이 전개되면 에어백 전개 신호를 발생하는 에어백 감지부; 후방 및 측방의 물체를 감지하면 후측방 경고신호를 발생하는 후측방 경고부; 기어 변속 시 변속된 기어 위치에 따른 기어 위치 신호를 발생하는 기어 변속 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 사운드 생성 및 출력부는 차량 사고 발생 시, 기어 변속 시, 비상 호출 버튼 조작 시, 전방 출동 감지시, 보행자 감지시, 후측방 물체 감지 시에 따라 서로 다른 사운드를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 사운드 생성 및 출력부는 차량 사고 발생 시 위급 알림을 사운드로 생성 및 출력하고, 기어 변속 시 변속 기어가 중립 및 정차 위치이면 사용자가 설정한 자연음을 사운드로 생성 및 출력하며, 기어 변속 시 변속 기어가 후진이면 사용자가 설정한 주의 음을 사운드로 생성 및 출력하고, 비상 호출 버튼 조작 시 위급 알림을 사운드로 생성 및 출력하며, 전방 출동 감지 시나 보행자 감지 시 경고음을 사운드로 생성 및 출력하며, 후측방 물체 감지 시 주의 음을 사운드로 생성 및 출력하고, 차량 고장 발생 시 알림음을 사운드로 생성 및 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 사운드 생성 및 출력부는 차량 상태에 따라 메모리에 미리 설정된 위급 알림음, 자연음, 주의음, 경고음, 알림음 중 어느 하나를 추출하여 사운드를 생성 및 출력하며, 운전자는 메모리에 차량 상태에 따라 위급 알림음, 자연음, 주의음, 경고음, 알림음을 변경하여 설정할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 전기차(EV; Electric Vehicle) 또는 하이브리드 전기차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)에서 차량의 각종 상태에 대응하는 차등화된 가상의 엔진 음을 발생함으로써, 보행자에게 차량 접근을 최적으로 경고할 수 있어, 사고를 미리 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 차량 상태에 따라 차등화된 사운드를 발생하여 외부의 사람이 차량 상태를 용이하게 인지할 수 있도록 함으로써, 차량 사고 발생이나 고장시에 신속한 구호 조치가 이루어지도록 도모해주는 장점도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드시스템의 구성도,
도 2는 본 발명에서 차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드를 발생하는 개념도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드시스템의 구성도로서, 차량의 상태 정보를 발생하는 차량 상태정보 발생부(10), 상기 차량 상태정보 발생부(10)에서 발생한 차량의 상태 정보를 검출하는 차량신호 검출유닛(20), 상기 차량신호 검출유닛(20)에서 검출한 차량신호로 차량의 상태를 인지하고, 메모리(40)에 저장된 사운드 데이터를 기반으로 인지한 차량의 상태에 대응하는 사운드를 생성하여 출력하는 사운드 생성 및 출력부(30), 상기 사운드 생성 및 출력부(30)에서 출력되는 사운드를 외부에 출력하는 스피커(50)를 포함한다.
상기 차량 상태정보 발생부(10)는 보행자를 감지하면 보행자 감지신호를 발생하는 보행자 감지부(PDS UNIT)(11), 전방 충돌을 감지하면 전방 충돌 감지신호를 발생하는 전방 충돌 감지부(FCW UNIT)(12), 운전자가 비상 버튼을 조작하면 비상 호출 신호를 발생하는 비상 호출부(E-CALL UNIT)(13), 에어백이 전개되면 에어백 전개 신호를 발생하는 에어백 감지부(AIRBAG UNIT)(14), 후방 및 측방의 물체를 감지하면 후측방 경고신호를 발생하는 후측방 경고부(RCTA UNIT)(15), 기어 변속 시 변속된 기어 위치에 따른 기어 위치 신호를 발생하는 기어 변속 감지부(16)를 포함한다.
상기 사운드 생성 및 출력부(30)는 도 2에 도시한 바와 같이, 차량 사고 발생 시 위급 알림을 사운드로 생성 및 출력하고, 기어 변속 시 변속 기어가 중립 및 정차 위치이면 사용자가 설정한 자연음을 사운드로 생성 및 출력하며, 기어 변속 시 변속 기어가 후진이면 사용자가 설정한 주의 음을 사운드로 생성 및 출력하고, 비상 호출 버튼 조작 시 위급 알림을 사운드로 생성 및 출력하며, 전방 출동 감지시나 보행자 감지시 경고음을 사운드로 생성 및 출력하며, 후측방 물체 감지 시 주의 음을 사운드로 생성 및 출력하고, 차량 고장 발생 시 알림 음을 사운드로 생성 및 출력한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 차량 상태정보 발생부(10)는 차량의 상태에 따라 차량 상태 정보를 발생한다.
예컨대, 차량 상태정보 발생부(10)는 보행자 감지부(11)에서 보행자를 감지하면 보행자 감지신호를 발생하고, 전방 충돌 감지부(12)는 전방 충돌을 감지하면 전방 충돌 감지신호를 발생한다. 아울러 비상 호출부(13)는 운전자가 비상 버튼을 조작하면 비상 호출 신호를 발생하며, 에어백 감지부(14)는 에어백이 전개되면 에어백 전개 신호를 발생한다. 또한, 후측방 경고부(15)는 후방 및 측방의 물체를 감지하면 후측방 경고신호를 발생하며, 기어 변속 감지부(16)는 기어 변속 시 변속된 기어 위치에 따른 기어 위치 신호를 발생한다.
이렇게 차량 상태정보 발생부(10)에서 차량 상태에 따라 발생하는 차량 상태정보는 차량 신호 검출 유닛(20)에서 취합된 후, 사운드 생성 및 출력부(30)에 전달된다.
상기 사운드 생성 및 출력부(30)는 차량신호 검출유닛(20)에서 검출한 차량신호로 차량의 상태를 인지하고, 인지한 차량 상태정보를 기반으로 메모리(40)에 저장된 사운드 데이터를 추출한다. 즉, 인지한 차량의 상태에 대응하는 사운드 데이터를 추출한다.
그리고 추출한 차량 상태에 따른 사운드 데이터를 이용하여 사운드를 생성하고, 이를 스피커(50)로 출력하여, 외부의 보행자 또는 차량 주변의 사람이 이를 듣고 차량 상태를 정확하게 인지하도록 하여, 사고를 미리 방지하게 된다.
여기서 사운드 생성 및 출력부(30)는 차량 사고 발생 시, 기어 변속 시, 비상 호출 버튼 조작 시, 전방 출동 감지 시, 보행자 감지 시, 후측방 물체 감지 시에 따라 서로 다른 사운드를 생성하여 출력하는 데, 이러한 사운드 데이터는 운전자(사용자)가 미리 설정하거나 차량 출고 시 설정될 수 있다.
즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 사운드 생성 및 출력부(30)는 차량 상태에 따라 메모리(40)에 미리 설정된 위급 알림음, 자연음, 주의음, 경고음, 알림음 중 어느 하나를 추출하여 사운드를 생성 및 출력한다.
예를 들어, 차량 사고 발생 시 위급 알림을 사운드로 생성 및 출력하고, 기어 변속 시 변속 기어가 중립 및 정차 위치이면 사용자가 설정한 자연음을 사운드로 생성 및 출력하며, 기어 변속 시 변속 기어가 후진이면 사용자가 설정한 주의 음을 사운드로 생성 및 출력한다. 아울러 비상 호출 버튼 조작 시 위급 알림을 사운드로 생성 및 출력하며, 전방 출동 감지 시나 보행자 감지 시 경고음을 사운드로 생성 및 출력한다. 또한, 후측방 물체 감지 시 주의 음을 사운드로 생성 및 출력하고, 차량 고장 발생 시 알림 음을 사운드로 생성 및 출력한다.
여기서 운전자(사용자)는 메모리(40)에 차량 상태에 따라 위급 알림음, 자연음, 주의음, 경고음, 알림음을 자신의 취향에 따라 가변적으로 설정할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 검출한 차량 상태 정보와 메모리에 설정된 사운드 데이터를 이용하여 차량 상태에 대응하는 사운드를 생성 및 출력하게 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.
10: 차량 상태정보 발생부 11: 보행자 감지부
12: 전방 충돌 감지부 13: 비상 호출부
14: 에어백 감지부 15: 후측방 경고부
16: 기어 변속 감지부 20: 차량 신호 검출유닛
30: 사운드 생성 및 출력부 40: 메모리
50: 스피커

Claims (4)

  1. 차량의 상태정보에 따라 가상 사운드를 발생하기 위한 시스템으로서,
    차량의 상태 정보를 발생하는 차량 상태정보 발생부;
    상기 차량 상태정보 발생부에서 발생한 차량의 상태 정보를 검출하는 차량신호 검출유닛;
    상기 차량신호 검출유닛에서 검출한 차량신호로 차량의 상태를 인지하고, 메모리에 저장된 사운드 데이터를 기반으로 인지한 차량의 상태에 대응하는 사운드를 생성하여 출력하는 사운드 생성 및 출력부; 및
    상기 사운드 생성 및 출력부에서 출력되는 사운드를 외부에 출력하는 스피커를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드시스템.
  2. 청구항 1에서, 상기 차량 상태정보 발생부는 보행자를 감지하면 보행자 감지신호를 발생하는 보행자 감지부; 전방 충돌을 감지하면 전방 충돌 감지신호를 발생하는 전방 충돌 감지부; 운전자가 비상 버튼을 조작하면 비상 호출 신호를 발생하는 비상 호출부; 에어백이 전개되면 에어백 전개 신호를 발생하는 에어백 감지부; 후방 및 측방의 물체를 감지하면 후측방 경고신호를 발생하는 후측방 경고부; 기어 변속시 변속된 기어 위치에 따른 기어 위치 신호를 발생하는 기어 변속 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드시스템.
  3. 청구항 1에서, 상기 사운드 생성 및 출력부는 차량 사고 발생 시, 기어 변속시, 비상 호출 버튼 조작 시, 전방 출동 감지시, 보행자 감지 시, 후측방 물체 감지시에 따라 서로 다른 사운드를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드시스템.
  4. 청구항 1에서, 상기 사운드 생성 및 출력부는 차량 사고 발생 시 위급 알림을 사운드로 생성 및 출력하고, 기어 변속 시 변속 기어가 중립 및 정차 위치이면 사용자가 설정한 자연음을 사운드로 생성 및 출력하며, 기어 변속 시 변속 기어가 후진이면 사용자가 설정한 주의 음을 사운드로 생성 및 출력하고, 비상 호출 버튼 조작 시 위급 알림을 사운드로 생성 및 출력하며, 전방 출동 감지 시나 보행자 감지 시 경고음을 사운드로 생성 및 출력하며, 후측방 물체 감지 시 주의 음을 사운드로 생성 및 출력하고, 차량 고장 발생 시 알림 음을 사운드로 생성 및 출력하는 것을 특징으로 하는 차량의 상태정보를 이용한 가상 사운드시스템.



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