KR20200121094A - 전기자동차용 음향장치 및 그 동작방법 - Google Patents

전기자동차용 음향장치 및 그 동작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 구동 장치(drivetrain)중 모터소리를 이용하여 음향을 출력하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 자동차의 전기 구동 장치의 하나인 모터 그 자체에 의거 발생되는 음향신호를 차안 또는 차 외부로 그대로 출력하거나, 모터에 구비되며 센싱수단으로 사용되는 파워앰프 전용발전기의 출력신호인 rpm센서신호정보 및 상기 rpm에 의한 전기량 센서신호정보(15)중에서 적어도 하나의 신호정보에 의거 모터소리의 증폭정도를 제어하여 차안 또는 차 외부로 그대로 출력한다.

Description

전기자동차용 음향장치 및 그 동작방법{Sound Apparatus for electric car and method thereof}
본 발명은 전기 구동 장치 중 모터소리를 이용하여 음향을 출력하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전기 차량의 전기 구동 모드에서는 운전자를 위한 심적 안전 구성요소 및 보행자를 위한 경고음으로서의 뚜렷한 가청 엔진 소리가 발생하지 않는다. 따라서 운전자 및 보행자들에게 위험요소가 수반된다.
일본 공개특허 JP 05011788 A
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전기자동차의 전기 구동 장치의 하나인 모터 그 자체에서 발생되는 음향신호를 이용하여 차내 및 차외로 출력하는 것을 제안한다.
또한 본 발명은 상기 모터의 음향신호를, 모터의 출력신호 (rpm센서신호정보 및 상기 rpm에 의한 전기량 센서신호정보중에서 적어도 하나의 신호정보)에 의거 증폭정도를 제어하여 차내 및 차외로 출력하는 것을 제안한다.
본 발명의 전기자동차용 음향장치는, 자동차의 전기 구동 장치에서 감지된 작동 신호(11)인 모터(107)의 소리 그 자체를 음색변환수단(102)으로 전송하도록 설계된 센싱 및 전송 수단(101)을 구비하며,
상기 음색변환수단(102)은, 상기 센싱 및 전송수단에서 전송된 상기 작동 신호(11)를 그대로 출력하고, 상기 음색변환수단에 의거한 소리 신호(13)를 증폭 수단(103)으로 전송하며,
상기 증폭 수단(103)은, 상기 소리 신호(13)를 증폭하고, 증폭된 소리 신호(14)를 스피커를 포함하는 출력수단(104)으로 전송하며,
상기 출력수단 (104)은 증폭된 소리 신호(14)를 상응하는 음향 신호로 변환하여 소리를 발생시키며,
상기 작동 신호(11)는 자동차의 전기 구동 장치의 하나인 모터 그 자체에 의거 발생되는 음향신호이며, 상기 음향신호는 모터에 접촉된 마이크로폰을 포함하는 센싱 및 전송수단을 통해 상기 음색변환수단으로 전송된다.
또한 전기자동차용 음향장치는, 자동차의 전기 구동 장치에서 감지되는 작동 신호(11)인 모터소리, 모터의 RPM 및 모터에 인가되는 전기량중에서 하나이상을 검출하고 상기 작동 신호를 기초로 생성된 기본 신호(12)를 음색변환수단(102)으로 전송하도록 설계된 하나 이상의 센싱 및 전송 수단(101)을 구비하며,
상기 음색변환수단(102)은, 상기 센싱 및 전송수단에서 전송된 상기 작동 신호를 그대로 출력하거나 필터링 및 음향 디자인을 통해 기본 신호(12)를 재구성하여 소리 신호(13)를 형성하고, 상기 소리 신호(13)를 증폭 수단(103)으로 전송하며,
상기 증폭 수단(103)은, 소리 신호(13)를 증폭하고, 증폭된 소리 신호(14)를 스피커를 포함하는 출력수단(104)으로 전송하며,
상기 출력수단 (104)은 증폭된 소리 신호(14)를 상응하는 음향 신호로 변환하여 소리를 발생시키며,
상기 작동신호(11)중에서 모터신호는 오로지 전기 구동 모터에 의해 발생되는 음향신호이며,상기 음향신호는 모터에 접촉된 마이크로폰을 포함하는 센싱 및 전송수단을 통해 상기 음색변환수단으로 전송되며,
상기 작동신호(11)중에서 rpm센서신호정보 및 상기 rpm에 의한 전기량 센서신호정보(15)중에서 적어도 하나의 신호정보가 상기 증폭수단(103)에 입력되어 자동차의 실내 또는 실외의 볼륨제어를 위한 정보로 사용된다.
따라서 본 발명에 의하면, 전기자동차의 전기 구동 장치의 하나인 모터 그 자체에서 발생되는 음향신호를 이용하여 차내 및 차외로 출력함으로써 운전자 또는/및 보행자에게 주의 및 경각심을 줄 수 있다.
또한 본 발명은 상기 모터의 음향신호를, 모터의 출력신호 (rpm센서신호정보 및 상기 rpm에 의한 전기량 센서신호정보중에서 적어도 하나의 신호정보)에 의거 증폭정도를 제어하여 적절한 소리 크기로 차내 및 차외로 출력할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 음향 발생 장치의 개략도
도 2는 본 발명의 또 다른 한 실시예에 따른 자동차용 음향 발생 장치의 개략도
도 3은 본 발명에서 모터 동작시간에 따라 영역별로 구분하여 음향을 제어하는 하나의 예를 보여주는 도면
도 4는 상기 도 2에서의 파워앰프 소리 제어 인자로 사용되는 모터의 rpm센서신호정보 및 상기 rpm에 의한 전기량 센서신호정보의 감지장치가 모터에 구비된 것을 보여주는 도면
도 5는 상기 도 1에서의 음향을 제어하는 방법을 나타내는 흐름도
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
또한 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접촉"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접촉"된 경우에도 같은 기술적 사상으로 이해되어야 할 것이다.
또한 어떤 구성 요소가 구비, 형성 또는 구성된다고 기재된 경우, 특별하게 정의를 내리지 않는 한 실질적으로 같은 의미로 해석되어야 할 것이다.
이하 각 도면을 참고하여 본 발명을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 음향 발생 장치의 개략도이고,
도 2는 본 발명의 또 다른 한 실시예에 따른 자동차용 음향 발생 장치의 개략도이다.
도 3은 본 발명에서 모터 동작시간에 따라 영역별로 구분하여 음향을 제어하는 하나의 예를 보여주는 도면으로써, 필요시 저음을 보상이나 고음의 감쇄를 통해 운전자나 보행자에게 적절한 음향을 출력하도록 한다.
도 4는 상기 도 2에서의 파워앰프 소리 제어 인자로 사용되는 모터의 rpm센서신호정보 및 상기 rpm에 의한 전기량 센서신호정보의 감지장치가 모터에 구비된 것을 보여주는 도면이고,
도 5는 상기 도 1에서의 음향을 제어하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1에 나타난 바와 같이, 전기 구동 장치(drivetrain)를 구비한 자동차용 음향장치에서,
자동차의 전기 구동 장치에서 감지된 작동 신호(11)인 모터(107)의 소리 그 자체를 음색변환수단(102)으로 전송하도록 설계된 마이크를 포함하는 센싱 및 전송 수단(101)을 구비한다. 상기에서 마이크는 모터에 직접적으로 접촉되도록 구구비하는 것이 바람직하며, 필요시 매개체를 통해 접촉될 수도 있다.
상기 음색변환수단(102)은, 상기 센싱 및 전송수단에서 전송된 상기 작동 신호(11)를 그대로 출력하고, 상기 음색변환수단에 의거한 소리 신호(13)를 증폭 수단(103)으로 전송한다.
여기에서 상기 음색변환수단에서는 상기 전송된 모터소리를 변형없이 그대로 출력할 수도 있고, 메모리에 미리 저장된 일반적으로 공지된 프로그램에 의거 Sound effect를 수행(delay, phasing, flanging등)하여 출력할 수도 있다.
상기 증폭 수단(103)은, 상기 소리 신호(13)를 증폭하고, 증폭된 소리 신호(14)를 스피커를 포함하는 출력수단(104)으로 전송한다.
상기 스피커를 포함하는 출력수단 (104)은 증폭된 소리 신호(14)를 상응하는 음향 신호로 변환하여 소리를 발생시킨다. 여기에서 증폭 장치(103)나 음향출력수단(104)의 동작이나 장치는 공지된 사항에 해당되어 자세한 설명은 생략한다.
상기 작동 신호(11)는 자동차의 전기 구동 장치의 하나인 모터(107) 그 자체에 의거 발생되는 음향신호이며, 상기 음향신호는 모터에 접촉된 마이크로폰(101)을 포함하는 센싱 및 전송수단(101)을 통해 상기 음색변환수단으로 전송된다.
또한 도 2에 나타난 바와 같이, 전기 구동 장치(drivetrain)를 구비한 자동차용 음향장치에서,
자동차의 전기 구동 장치에서 감지되는 작동 신호(11)인 모터소리, rpm센서(108)에 의한 모터의 RPM 및 전기량 센서(109)에 의한 모터에 인가되는 전기량중에서 하나이상을 검출하고 상기 작동 신호를 기초로 생성된 기본 신호(12)를 음색변환수단(102)으로 전송하도록 설계된 하나 이상의 센싱 및 전송 수단(101)을 구비한다. 여기에서 상기 rpm센서(108) 및 전기량 센서(109)는 도 4와 같이 모터에 그에 대응되는 장치를 구비하여 그 출력을 센싱하여 구현하는 것으로 설명할 수도 있다.
상기 음색변환수단(102)은, 상기 센싱 및 전송수단에서 전송된 상기 작동 신호를 그대로 출력하거나 필터링 및 음향 디자인을 통해 기본 신호(12)를 재구성하여 저음위주/고음위주/sound effect 수행된 소리 신호(13)를 형성하고, 상기 소리 신호(13)를 증폭 수단(103)으로 전송한다.
상기에서 음향 디자인 및 필터링은, 기본 신호(12)를 음향학적으로 최적화하기 위해, 음색변환수단(102)에 저장된 음향 디자인 기준에 기반하여 디지털 신호 처리기의 음향 조작 알고리즘을 이용하여 구현될 수 있다.
음향 조작 알고리즘은 음색변환수단(102)을 이용하여 기본 신호(12)를 연속으로 처리하는 데 이용되는데, 이때 예를 들어 기본 신호(12)의 톤에 영향을 주기 위한 저장된 음향 디자인 기준에 기반하여 동적 압축 또는 주파수 필터링이 수행된다.
즉, 본 발생에서의 새로 적용된 것이 아니고 일반적으로 사용되는 방법을 적용하였다.
상기 증폭 수단(103)은, 소리 신호(13)를 증폭하고, 증폭된 소리 신호(14)를 스피커를 포함하는 출력수단(104)으로 전송한다.
스피커를 포함하는 상기 출력수단 (104)은 증폭된 소리 신호(14)를 상응하는 음향 신호로 변환하여 소리를 발생시킨다.
상기 작동신호(11)중에서 모터신호는 오로지 전기 구동 모터에 의해 발생되는 음향신호이며,상기 음향신호는 모터에 접촉된 마이크로폰을 포함하는 센싱 및 전송수단을 통해 상기 음색변환수단으로 전송된다.
상기 작동신호(11)중에서 rpm센서신호정보 및 상기 rpm에 의한 전기량 센서신호정보(15)중에서 적어도 하나의 신호정보가 상기 증폭수단(103)에 입력되어 자동차의 실내 또는 실외의 볼륨(소리)제어를 위한 정보로 사용되도록 한다.
부연하면, 본 발명은 전기 구동 장치(drivetrain)중 모터소리를 이용하여 음향을 출력하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 자동차의 전기 구동 장치의 하나인 모터 그 자체에 의거 발생되는 음향신호를 차안 또는 차 외부로 그대로 출력하거나, 모터에 구비되며 센싱수단으로 사용되는 파워앰프 전용발전기(109,108)의 출력신호인 rpm센서신호정보 및 상기 rpm에 의한 전기량 센서신호정보(15)중에서 적어도 하나의 신호정보에 의거 모터소리의 증폭정도를 제어하여 차안 또는 차 외부로 그대로 출력한다.
도 1, 도 2 및 도 5에 나타난 바와 같이, 모터를 포함하는 전기 구동 장치(drivetrain)를 구비한 자동차용 음향 제어하는 방법은,
자동차의 모터에 접촉된 센싱 및 전송 수단에 의거 모터소리가 음색변환수단으로 전송되는 제 1 단계와,
상기 전송된 모터소리가 그대로 전송 또는 Sound effct가 수행되어 변환된 음향신호가 전송되는 제 2 단계와
상기 제 2단계를 통해 전송된 음향신호가 증폭되는 제 3단계; 및
상기 증폭된 신호가 출력되는 제 4단계;를 포함하여 동작한다.
상기에서 상기 제 3단계의 증폭정도는 모터의 rpm센서신호정보 및 상기 rpm에 의한 전기량 센서신호정보(15)중에서 적어도 하나의 신호정보가 이용되며, 이에 의거 자동차의 실내 또는 실외의 볼륨제어가 수행된다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 본 발명은 전기 구동 장치(drivetrain)중 모터소리를 이용하여 음향을 출력하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 자동차의 전기 구동 장치의 하나인 모터 그 자체에 의거 발생되는 음향신호를 차안 또는 차 외부로 그대로 출력하거나, 모터에 구비되며 센싱수단으로 사용되는 파워앰프 전용발전기의 출력신호인 rpm센서신호정보 및 상기 rpm에 의한 전기량 센서신호정보(15)중에서 적어도 하나의 신호정보에 의거 모터소리의 증폭정도를 제어하여 차안 또는 차 외부로 그대로 출력한다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
101 : 마이크, 102 : 음색변환수단, 103 : 파워앰프, 104 : 스피커
107 : 모터, 108 : rpm 센서, 109 : 전기량 센서,

Claims (4)

  1. 전기 구동 장치(drivetrain)를 구비한 자동차용 음향장치에서,
    자동차의 전기 구동 장치에서 감지된 작동 신호(11)인 모터(107)의 소리 그 자체를 음색변환수단(102)으로 전송하도록 설계된 센싱 및 전송 수단(101)을 구비하며,
    상기 음색변환수단(102)은, 상기 센싱 및 전송수단에서 전송된 상기 작동 신호(11)를 그대로 출력하고, 상기 음색변환수단에 의거한 소리 신호(13)를 증폭 수단(103)으로 전송하며,
    상기 증폭 수단(103)은, 상기 소리 신호(13)를 증폭하고, 증폭된 소리 신호(14)를 스피커를 포함하는 출력수단(104)으로 전송하며,
    상기 출력수단 (104)은 증폭된 소리 신호(14)를 상응하는 음향 신호로 변환하여 소리를 발생시키며,
    상기 작동 신호(11)는 자동차의 전기 구동 장치의 하나인 모터 그 자체에 의거 발생되는 음향신호이며, 상기 음향신호는 모터에 접촉된 마이크로폰을 포함하는 센싱 및 전송수단을 통해 상기 음색변환수단으로 전송되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 음향장치.
  2. 전기 구동 장치(drivetrain)를 구비한 자동차용 음향장치에서,
    자동차의 전기 구동 장치에서 감지되는 작동 신호(11)인 모터소리, 모터의 RPM 및 모터에 인가되는 전기량중에서 하나이상을 검출하고 상기 작동 신호를 기초로 생성된 기본 신호(12)를 음색변환수단(102)으로 전송하도록 설계된 하나 이상의 센싱 및 전송 수단(101)을 구비하며,
    상기 음색변환수단(102)은, 상기 센싱 및 전송수단에서 전송된 상기 작동 신호를 그대로 출력하거나 필터링 및 음향 디자인을 통해 기본 신호(12)를 재구성하여 소리 신호(13)를 형성하고, 상기 소리 신호(13)를 증폭 수단(103)으로 전송하며,
    상기 증폭 수단(103)은, 소리 신호(13)를 증폭하고, 증폭된 소리 신호(14)를 스피커를 포함하는 출력수단(104)으로 전송하며,
    상기 출력수단 (104)은 증폭된 소리 신호(14)를 상응하는 음향 신호로 변환하여 소리를 발생시키며,
    상기 작동신호(11)중에서 모터신호는 오로지 전기 구동 모터에 의해 발생되는 음향신호이며,상기 음향신호는 모터에 접촉된 마이크로폰을 포함하는 센싱 및 전송수단을 통해 상기 음색변환수단으로 전송되며,
    상기 작동신호(11)중에서 rpm센서신호정보 및 상기 rpm에 의한 전기량 센서신호정보(15)중에서 적어도 하나의 신호정보가 상기 증폭수단(103)에 입력되어 자동차의 실내 또는 실외의 볼륨제어를 위한 정보로 사용되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 음향장치.
  3. 모터를 포함하는 전기 구동 장치(drivetrain)를 구비한 자동차용 음향 제어하는 방법은,
    자동차의 모터에 접촉된 센싱 및 전송 수단에 의거 모터소리가 음색변환수단으로 전송되는 제 1 단계;
    상기 전송된 모터소리가 그대로 전송 또는 Sound effct가 수행되어 변환된 음향신호가 전송되는 제 2 단계;
    상기 제 2단계를 통해 전송된 음향신호가 증폭되는 제 3단계; 및
    상기 증폭된 신호가 출력되는 제 4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 음향출력방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제 3단계의 증폭정도는 모터의 rpm센서신호정보 및 상기 rpm에 의한 전기량 센서신호정보(15)중에서 적어도 하나의 신호정보가 이용되며, 이에 의거 자동차의 실내 또는 실외의 볼륨제어가 수행되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 음향출력방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0511788A (ja) 1991-06-28 1993-01-22 Y & Y:Kk 車載用疑似エンジン音再生装置

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JPH0511788A (ja) 1991-06-28 1993-01-22 Y & Y:Kk 車載用疑似エンジン音再生装置

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