KR20210003806A - 정상 상태 차량 음향 합성을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

정상 상태 차량 음향 합성을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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케빈 제이. 배스티르
벤카타 디브야 시쉬틀라
데이비드 폴 트럼피
산토쉬 랙쉬미칸쓰 에다리
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Abstract

차량 음향 합성 시스템(vehicle sound synthesis system)에는 컨트롤러 및 라우드 스피커(loudspeaker)가 제공된다. 컨트롤러는 기어 선택, 엔진 속도 및 페달 위치 중의 적어도 하나를 나타내는 입력을 수신하고, 합성 엔진 소음(synthesized engine noise)(SEN)을 나타내는 오디오 신호를 생성하도록 프로그램화된다. 컨트롤러는 제 1 차량 조건을 나타내는 기어 선택, 엔진 속도, 및 페달 위치 중 적어도 하나에 응답하여 제 1 비율로 오디오 신호를 감쇠시키도록 추가로 프로그램화된다. 라우드 스피커는 감쇠된 오디오 신호를 수신하는 것에 응답하여 차량의 객실 내에 음향을 투사하도록 구성된다.

Description

정상 상태 차량 음향 합성을 위한 시스템 및 방법
하나 이상의 실시형태는 정상 상태 조건하에 음향을 합성하기 위한 차량 시스템 및 방법에 관한 것이다.
차량은 전형적으로는 운전자와 차 안의 모든 승객들이 들을 수 있는 소음을 발생하는 구성 요소를 포함한다. 예를 들어, 운전자는 차량의 파워트레인 및 배기 시스템의 엔진에서 발생하는 소음을 들을 수 있다. 이러한 소음은 새로운 차량 아키텍처 및 주행 모드에서는 감소되거나 없을 수 있다. 예를 들어, 전기 자동차는 내연 기관을 포함하고 있지 않으며, 따라서 엔진 소음이 발생하지 않는다. 엔진 소음이 없다는 것은 운전자는 예상치 못할 수 있다. 따라서, 차량 오디오 시스템은 차량을 운행하는 중에 발생되는 전형적이거나 또는 예상했던 소음을 나타내는 합성 소음을 생성할 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 차량 음향 합성 시스템에는 컨트롤러 및 라우드 스피커(loudspeaker)가 제공된다. 상기 컨트롤러는 기어 선택, 엔진 속도 및 페달 위치 중의 적어도 하나를 나타내는 입력을 수신하도록 프로그램화된다. 상기 컨트롤러는 합성 엔진 소음(synthesized engine noise)(SEN)을 나타내는 오디오 신호를 생성하고, 제 1 차량 조건을 나타내는 기어 선택, 엔진 속도, 및 페달 위치 중의 적어도 하나에 응답하여 제 1 비율로 오디오 신호를 감쇠시키도록 추가로 프로그램화된다. 라우드 스피커는 감쇠된 오디오 신호를 수신하는 것에 응답하여 차량의 객실 내에 음향을 투사하도록 구성된다.
하나 이상의 실시형태에서, 차량 시스템에는 합성 엔진 소음(SEN)을 나타내는 오디오 신호를 생성하고, 제 1 차량 조건을 나타내는 기어 선택, 엔진 속도, 및 페달 위치 중의 적어도 하나에 응답하여 제 1 비율로 오디오 신호를 감쇠시키도록 구성되는 컨트롤러가 제공된다. 컨트롤러는 감쇠된 오디오 신호를 차량 객실 내에 장착된 라우드 스피커에 제공하도록 추가로 구성된다.
하나 이상의 실시형태에서, 합성 엔진 소음(SEN)에 대해 프로그램화된 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에서 구현되는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기어 선택, 엔진 속도, 및 페달 위치 중 적어도 하나를 나타내는 입력을 수신하기 위한 명령; 및 SEN을 나타내는 오디오 신호를 생성하기 위한 명령을 포함한다. 컴퓨터 프로그램 제품은 제 1 차량 조건을 나타내는 입력에 응답하여 제 1 비율로 오디오 신호를 감쇠시키기 위한 명령; 및 상기 감쇠된 오디오 신호를 차량 객실 내에 장착된 라우드 스피커에 제공하기 위한 명령을 추가로 포함한다.
도 1은 하나 이상의 실시형태에 따른 정상 상태 조건 동안 음향을 합성하기위한 차량 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 차량 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 3은 하나 이상의 실시형태에 따른 차량 크루징(vehicle cruising)과 관련된 정상 상태 조건 동안 음향을 합성하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 4는 도 3의 방법으로 인해 도 1의 차량 시스템의 다양한 파라미터가 시간에 따라 어떻게 변하는지를 예시하는 그래프이다.
도 5는 하나 이상의 실시형태에 따른 엔진 공회전(engine idling)과 관련된 정상 상태 조건 동안 음향을 합성하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 6은 도 5의 방법으로 인해 도 1의 차량 시스템의 다양한 파라미터가 시간에 따라 어떻게 변하는지를 예시하는 그래프이다.
도 7은 하나 이상의 실시형태에 따른 역주행과 관련된 정상 상태 조건 동안 음향을 합성하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 8은 도 7의 방법으로 인해 도 1의 차량 시스템의 다양한 파라미터가 시간에 따라 어떻게 변하는지를 예시하는 그래프이다.
도 9는 하나 이상의 실시형태에 따른 스톱 앤드 고 주행(stop and go driving)과 관련된 정상 상태 조건 동안 음향을 합성하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 10은 도 9의 방법으로 인해 도 1의 차량 시스템의 다양한 파라미터가 시간에 따라 어떻게 변하는지를 예시하는 그래프이다.
필요에 따라, 상세한 실시형태가 본원에서 개시된다; 그러나, 개시된 실시형태는 단지 예시일 뿐이며 다양하고 대안적인 형태로 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 수치는 반드시 비례하지는 않으며; 일부 특징은 특정 구성 요소의 세부 정보를 나타내기 위해 과장되거나 최소화될 수 있다. 또한, 다수의 단계를 포함하는 흐름도가 도시되고, 상기 단계들은 대안적인 순서로 실행될 수 있으며, 일부 실시형태에서는 다수의 단계가 동시에 발생한다. 따라서, 본원에서 개시되는 특정의 구조적 및 기능적 세부 사항은 제한적인 것으로 해석되어서는 안되며, 단지 당업자를 가르치기 위한 대표적인 기초로서만 해석되어야 한다.
도 1을 참조하면, 음향을 합성하기 위한 차량 시스템이 하나 이상의 실시형태에 따라 예시되고 일반적으로는 부호(110)으로 표시된다. 차량 시스템(110)은 차량(112) 내에 도시된다. 차량(112)은 내연 기관(internal combustion engine)(ICE)을 포함할 수 있는 파워트레인(114)을 포함한다. 차량 시스템(110)은 컨트롤러(116), 적어도 하나의 라우드 스피커(118), 및 특정 실시형태에서는, 적어도 하나의 마이크로폰(120)을 포함한다.
운전자는 특정 주행 모드 또는 기동 중에 차량(112)의 객실(122) 내에서 파워트레인(114)으로부터의 소음을 들을 수 있을 것으로 예상할 수 있다. 이러한 파워트레인 소음은 새로운 차량 아키텍처 및 주행 모드에서는 감소되거나 없을 수 있다. 컨트롤러(116)는(도시되지 않은) 하나 이상의 차량 컨트롤러와 통신하여 현재의 주행 조건 하에서 파워트레인(114)과 같은 다양한 차량 구성 요소 및 시스템을 모니터링한다. 컨트롤러(116)는 라우드 스피커(118)에 제공되어 객실(122) 내에서 들을 수 있는 오디오로 투사되는, 차량의 주행 역학(예를 들어, 가속, 크루징, 감속, 후진, 시동, 정지)의 가청 피드백(audible feedback)을 제공함으로써 주행 경험을 돕는 합성 엔진 소음(SEN) 신호를 생성한다. 이러한 SEN은 실제 엔진 음향과 결합하여 운전자가 들을 수 있는 전체 엔진 음향을 생성한다. 이러한 전체 엔진 음향은 객실내의 다른 음향과 결합하여 운전자가 경험하게 되는 사운드스케이프(soundscape)를 형성한다. 운전자는 특정의 과도 주행 모드(transient driving mode) 또는 기동 중에 파워트레인(114)으로부터 소음을 들을 수 있을 것으로 예상할 수 있지만, 운전자는 정상 상태 주행 조건에서 그러한 소음이 불쾌하거나 피로감을 느낄 수 있다. 따라서, 컨트롤러(116)는 차량이 특정의 정상 상태 조건 하에서 작동하고 있다는 결정에 응답하여 SEN을 조정하거나 감쇠한다. 본원에서 사용되는 용어 SEN은 가청 공기 전파음(audible airborne sound)을 지칭할 수 있으며, 증폭기로 보내진 다음 스피커로 보내져 가청음이 되는 전기 신호를 지칭할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 컨트롤러(116)는 유선 또는 무선 통신에 의해 하나 이상의 차량 네트워크를 통해 다른 차량 시스템 및 컨트롤러와 통신한다. 차량 네트워크는 통신을 위한 복수의 채널을 포함할 수 있다. 차량 네트워크의 하나의 채널은 계측 컨트롤러 통신망(Controller Area Network)(CAN) 124와 같은 직렬 버스일 수 있다. 차량 네트워크의 채널 중 하나는 미국 전기 전자 기술자 협회(Institute of Electrical and Electronics Engineers)(IEEE) 802 표준 제품군에 의해 정의되는 이더넷 네트워크를 포함할 수 있다. 차량 네트워크의 추가의 채널은 모듈 간의 개별 연결을 포함할 수 있으며 전력 신호를 포함할 수 있다. 다른 신호들은 차량 네트워크의 다른 채널을 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, 비디오 신호는 고속 채널(예를 들어, 이더넷)을 통해 전송될 수 있는 반면, 제어 신호는 CAN 또는 개별 신호를 통해 전송될 수 있다. 차량 네트워크는 모듈과 컨트롤러 사이에 신호와 데이터를 전송하는데 도움이 되는 하드웨어 및 소프트웨어 구성 요소를 포함할 수 있다.
컨트롤러(116)가 단일 컨트롤러로 도시되어 있지만, 이는 다수의 컨트롤러를 포함할 수 있거나 또는 하나 이상의 다른 컨트롤러 내에서 소프트웨어 코드로서 구현될 수 있다. 컨트롤러(116)는 일반적으로는 서로 협력하여 일련의 동작을 수행하는 임의의 수의 마이크로프로세서, ASIC, IC, 메모리(예를 들어, FLASH, ROM, RAM, EPROM 및/또는 EEPROM) 및 소프트웨어 코드를 포함한다. 컨트롤러(116)는 하나 이상의 실시형태에 따라 메모리 내에 저장된 미리 결정된 데이터 또는 "룩업 테이블(look up table)"을 포함한다.
컨트롤러(116)는 하나 이상의 실시형태에 따른 엔진 차수 취소(Engine Order Cancellation)(EOC) 모듈(126)을 포함한다. EOC 모듈(126)은 실제 엔진 음향을 취소, 감소 또는 마스킹한다. 컨트롤러(116)는 객실(122) 내의 하나 이상의 마이크로폰(120)에 의해 측정 되는 음향을 나타내는 마이크로폰 신호(microphone signal)(MIC) 또는 신호들을 수신한다. 하나 이상의 실시형태에서, 차량(112)은 객실(122) 내의 상이한 위치에 장착 되는 4 개의 마이크로폰(120)을 포함하며, 컨트롤러(116)는 4 개의 대응하는 MIC 신호를 수신한다. 컨트롤러(116)는 또한 엔진의 회전 속도(Ne) 및 구동축의 회전 속도(Nd)를 나타내는 신호를 수신한다. 이러한 신호(MIC, 및 Ne 또는 Nd)를 사용하여, EOC 모듈(126)은 객실(122) 내의 특정 위치, 예를 들어, 운전자의 귀 근처에서 감지되는 바와 같은 특정 엔진 차수를 취소 또는 감소시키는 신호(CANCEL)를 생성한다.
차량(112)은 컨트롤러(116), 라우드 스피커(들)(118) 및 헤드 유닛(128)을 포함하는 차량 오디오 시스템을 포함한다. 컨트롤러(116)는 헤드 유닛(128)으로부터 오디오 신호(AUDIO)를 수신한다. 컨트롤러(116)와 마찬가지로, 헤드 유닛(128)은 일반적으로는 다른 컨트롤러와 서로 협력하여 일련의 동작을 수행하는 임의의 수의 마이크로프로세서, ASIC, IC, 메모리(예를 들어, FLASH, ROM, RAM, EPROM 및/또는 EEPROM) 및 소프트웨어 코드를 포함한다. 컨트롤러(116)는 합성 엔진 음향 또는 소음을 생성하기 위한 SEN 모듈(130)을 포함한다. SEN 모듈(130)은 차량 속도(VS), 엔진 토크(Te), 엔진 속도(Ne) 및 스로틀(THROTTLE) 위치와 같은 CAN 버스(124)로부터 수많은 안내 신호를 수신한다. 하나 이상의 실시형태에서, SEN 모듈(130)은 또한 가속 페달 위치(ACC), 브레이크 페달 위치(BRAKE) 및 크루즈 컨트롤(cruise control)(CRUISE)을 나타내는 신호를 수신한다. 도 2에 예시된 컨트롤러(116)는 다수의 안내 신호를 수신하지만, 컨트롤러(116)의 대안적인 실시형태는 더 적은 수의 대안적인 및/또는 추가적인 안내 신호를 수신한다.
하나 이상의 실시형태에서, SEN 모듈(130)은 파형(Waveform)(WAV) 오디오 파일로부터 생성되는 필터링, 수정 또는 증강된 오디오 비트 스트림을 재생하는 WAV 합성 블록(132)을 포함하며, 합성 엔진 음향 또는 합성 엔진 소음을 나타낸다. 하나 이상의 실시형태에서, WAV 합성 블록(132)은 오디오 비트 스트림을 생성한다. WAV 합성 블록(132)은 또한 오디오 비트 스트림의 특성, 예를 들어, 재생 속도, 주파수 의존 필터링, 및/또는 진폭을 변조하기 위한 특징을 포함한다. 하나 이상의 실시형태에서, SEN 모듈(130)은 또한, 예를 들어, 엔진 속도 또는 차량 속도에 대한 룩업 테이블에서 확인되는 엔진 차수 주파수 및 수준에 기초하여 엔진 차수 신호를 생성하는 엔진 차수 합성 블록(133)을 포함한다.
컨트롤러(116)는 또한 하나 이상의 실시형태에 따른 실시간 음향 합성 모듈(134)을 포함한다. 실시간 음향 합성 모듈(134)은 엔진의 현재의 진동음 방출을 나타내는 엔진 신호(ENG)를 수신한다. ENG 신호는 엔진 및/또는 이미션 시스템(emissions system)에 근접하여 장착 된 압력 또는 진동 센서(136)로부터 유도될 수 있다. 하나의 실시형태에서, 실시간 음향 합성 모듈(134)은 ENG 신호를 개별 엔진 차수로 처리한 다음, 개별적으로 필터링되고 이퀄라이제이션된 다음 믹서 블록(138)에 제공되어 WAV 합성 블록(132) 및 엔진 차수 합성 블록(133)의 출력과 결합될 수 있다. 대안적인 실시형태에서, ENG 신호는 필터링되고 믹서 블록(138)에 제공되어 원하는 실시간 SEN 특성을 생성할 수 있다.
SEN 모듈(130)은, 믹서 블록(138)의 출력 및 하나 이상의 안내 신호를 수신하고; 이어서 도 3 내지 도 10을 참조하여 아래에 자세히 기술되는 바와 같이 정상 상태 조건 동안 음향을 합성하는 방법을 사용하여 정상 상태 조건을 식별하는 정상 상태 검출기(Steady State Detector)(SSD) 블록(139)을 포함한다. SEN 모듈(130)은 또한 정상 상태 조건의 검출에 기초하여 이득(gain)을 감쇠하기 위한 추가 이득 블록(Additional Gain Block)(AGB)(140)을 포함한다. 이득은 로그 데시벨(logarithmic decibel)(dB) 단위를 사용하여 나타낸다. 이득 1은 제로(0) dB에 해당하며, AGB(140)이 수정없이 SEN을 통과하는 통과 조건(pass-through condition)을 나타낸다. 1을 초과하는 이득(양(+)의 dB)은 증폭을 의미하며, 1 미만의 이득(음(-)의 dB)은 감소를 의미한다.
하나 이상의 실시형태에서, SEN 모듈(130)은, AGB(140)로부터 오디오 신호를 수신하고, 전형적으로는 라우드 스피커(118)에 대해 엔진이 위치되는 장소의 음향 이미지를 생성하는 로컬라이제이션 블록(Localization block)(142)을 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 실시형태에서, 로컬라이제이션 블록(142)은 운전석(143)의 머리 받침에 위치되는 라우드 스피커(118)의 전방 3 내지 4 피트 위치에 대응하는 SEN에 대한 음향 이미지를 생성한다.
SEN 모듈(130)은 로컬라이제이션 블록(142)의 로컬라이즈된 SEN 출력을 CANCEL 및 AUDIO 신호와 결합하기 위한 믹서(144)를 포함한다. 컨트롤러(116)는 SEN 신호(들)을 하나 이상의 전력 증폭기(146)에 제공하고, 이는 증폭된 SEN 신호를 라우드 스피커(118)에 차례로 제공한다. 차량 오디오 시스템(110)은 차량 탑승자, 특히 운전자에게 차량의 작동 상태에 대한 실시간 가청 피드백을 제공하기 위해 차량의 라우드 스피커(118)를 통해 증폭하고 재생한다.
마이크로폰(120)에 의해 측정되는 바와 같은, 승객의 귀의 위치에 존재하는 엔진 원음(original engine sound)은 EOC 모듈(126)을 사용하여 효과적으로 취소 또는 감소시킬 수 있으며, 이는 엔진 원음의 특징을 라우드 스피커(118)를 통해 재생된 특징으로 대체할 수 있다. 즉, 일차적으로 EOC 모듈(126)을 사용하여 승객의 귀의 위치에서 실제 엔진 소음의 수준을 극적으로 감소시킴으로써, 컨트롤러(116)는 승객의 귀의 위치에서 SEN의 기여를 포함한 전체 음압 수준을 저하시킨다. 원하는 음파 특성을 가진 청취자의 귀의 위치에서 가장 낮은 전체 엔진 음압 수준을 달성하는 것이 종종 바람직하다.
차량 시스템(110)은 상이한 파워트레인(114)을 갖는 차량(112)에 적용 가능하다. 하나 이상의 실시형태에서, 차량(112)은 4 기통 내연 기관을 포함하는 파워트레인(114)을 가진 종래의 차량이다. 이러한 4 기통 엔진은 특정 엔진 차수, 주로 엔진 출력축 회전 속도의 2 차수, 4 차수, 6 차수 및 8 차수를 자연스럽게 방출한다. 차량 시스템(110)은 추가의 엔진 차수를 합성한다: 엔진의 음색에 더 레이시한 캐릭터(racier character)를 추가하기 위해, 예를 들어, 엔진 차수 합성 블록(133)을 사용하여 2.5, 4.5 및 6.5 엔진 차수를 합성한다.
다른 실시형태에서, 차량(112)은 정지하거나 또는 차량이 짧은 시간 동안, 예를 들어, 교통 신호에서 정지할 때 시동을 끄고, 이어서 추진력을 제공하기 위해 재시동되도록 제어되는 엔진을 포함하는 파워트레인(114)을 구비한 자동 출발 정지 차량(auto-start stop vehicle)이다. 이러한 출발/정지 기술은 연료 효율을 높이기 위해 사용된다. 다양한 실시형태에서, 차량 시스템(110)은 엔진 차수 합성 모듈(133) 및 WAV 합성 모듈(132)의 다양한 조합을 사용하여 엔진의 시동을 끄거나 재시작할 때 갑작스러운 가청 전이(audible transition)를 제거하거나 마스킹하기 위해 SEN을 생성한다.
또 다른 실시형태에서, 차량(112)은 차량을 추진하기 위해 단독으로 또는 조합으로 제어되는 엔진 및 전기 모터를 포함하는 파워트레인(114)을 갖는 하이브리드 전기 차량(HEV)이다. 차량 시스템(110)은, HEV(112)가 전기 모드로 작동할 때, 즉, 전기 모터 만이 추진을 위해 작동될 때, 운전자 및 차량 탑승자가 더 익숙할 수 있는 가솔린 작동식 엔진의 가청 엔진 음색을 제공하기 위해 SEN 모듈(130)을 사용하여 SEN을 생성한다. 이러한 추가된 음향은 차량 주행 역학(가속, 크루징 및 감속, 후진, 시동, 정지 등)에 대한 가청 피드백을 제공함으로써 주행 경험에 도움을 준다. 완전 전기식 자동차 및 EV 모드에서 작동하는 HEV는 차량 서스펜션 소음, 진동 및 하네스(NVH)와 전기 모터 소음(electric motor whine)으로 주로 구성되는 내부 사운드스케이프를 가지고 있으나, 전기 모터 소음은 조화롭게 희박하다. 종종, 모터 소음의 음색은 그의 고주파 특성과 고조파 복잡성의 결여 모두에 기인하여 바람직하지 않은 것으로 간주된다. 물론, 다른 음향들이 객실 내에 존재한다.
다른 실시형태에서, 차량 시스템(110)은 엔진의 가청 특성을 완전히 다른 음색으로 대체한다. 이러한 경우, 차량 시스템(110)은 EOC 모듈(126)을 사용하여 엔진 및/또는 전기 모터의 가청 수준을 감소시킨다. 이러한 EOC 모듈(126)은 개별 엔진 차수의 전체 수준을 감소시키고, 따라서 객실 내의 차량 탑승자의 위치에서 엔진 소음의 전체 수준을 감소시킨다. 이어서, SEN이 라우드 스피커(118)를 통해 재생될 수 있으며, 승객의 귀의 위치에 있는 원음이 SEN의 음향으로 효과적으로 대체되거나 마스킹될 수 있다. 일차적으로 승객의 귀의 위치에서 실제 엔진 소음의 수준을 극적으로 감소시킴으로써, 승객의 귀의 위치에서 SEN의 기여를 포함한 전체 음압 수준은 EOC 시스템을 사용하지 않는 경우보다 더 낮다. 원하는 음파 특성을 가진 청취자의 귀의 위치에서 가장 낮은 전체 엔진 음압 수준을 달성하는 것이 종종 바람직하다.
EV 또는 HEV에서, 차량이 임의의 전통적인 엔진 음향없이 출발하는 경우, 운전자는 차량이 출발한 후 가청 피드백을 수신하지 못할 수 있다. 이러한 유형의 차량에서, 차량 시스템(110)은 엔진과 유사한 음향, 즉, SEN을 합성하고, 이를 라우드 스피커(118)를 통해 재생하여 보다 전통적인 엔진 시동 차량 경험을 제공한다. SEN은 임의의 음파 특성일 수 있으며, 엔진을 모방할 필요가 없다. 하나 이상의 실시형태에서, SEN은 자동차 엔진, 예를 들어, 항공기용 제트 엔진의 전형이 아닌 음향과 유사하다. 이러한 SEN은 차량의 파워 버튼(도시되지 않음)을 눌렀을 때 시작될 수 있으며, 차량이 파워 온(powered on)되어 있다는 가청 피드백을 운전자에게 제공하는 데 도움이 된다. 이러한 SEN은 공회전, 가속, 감속 또는 크루징 중에 차량의 상태에 대한 운전자 가청 피드백을 제공하기 위해 라우드 스피커(118)를 통해 계속 재생된다.
전술된 바와 같이, EOC 시스템과 결합된 SEN 생성 시스템은 기존 엔진 음향을 보다 바람직한 합성 엔진-유사 음향으로 마스킹하거나 또는 기존 엔진 음향을 차량(112)의 객실(122) 내에서 재생할 수 있도록 향상시킬 수 있는 능력을 가지고 있다. 이러한 시스템 내의 합성 엔진 음향의 대부분은 차량 속도(VS), 스로틀(또는 ACC), 엔진 토크(Te)와 같은 하나 이상의 기준 CAN 신호를 사용하여 튜닝되어 이러한 음향들이 차량에 자연스럽게 통합된다. 합성 엔진 음향은 다소 감지하기 힘든 수준에서 재생되며, 따라서 차량의 탑승자를 짜증나게 하거나 피로하게 만들 정도로 크게 재생해서는 안된다. 일부의 경우, 승객 객실의 내부 음압 수준은 품질의 측정 기준이다: 즉, 더 조용한 객실은 고급 차량의 표시일 수 있다.
종종, SEN을 생성하는 목표는 차량의 운전자에게 차량의 현재 작동 상태에 대한 가청 피드백의 형태를 제공하는 것이다. SEN은 차량 작동 상태의 변화를 알리기 위해 짧은 기간 동안 상대적으로 높은 진폭을 유지한 다음 차량 탑승자를 피로하게 하지 않도록 SEN 수준을 감소시키는 것이 종종 중요하다. 예를 들어, 전기 모드로 작동하는 하이브리드 차량이나 순수 전기 차량의 경우, 엔진 공회전 음향이 전혀 없다. 즉, 차량의 파워트레인은 휠이 회전하지 않을 때 완전히 조용하다. 따라서, 운전자는 변속기가 주행 상태이고 주차 중이 아닌 경우에 조차도 차량이 파워 온 상태에 있다는 가청 표시를 전혀 갖고 있지 않다. 차량 가속의 경우, 차량의 운전자는 ICE의 거동과 마찬가지로 차량 속도가 증가함에 따라 증가하는 엔진 소음의 진폭에 익숙하다. SEN으로 이러한 동작을 모방하기 위해, WAV 합성 블록(132) 및 엔진 차수 합성 블록(133)에 의해 합성 엔진 음향의 진폭을 증가시키기 위한 안내 신호로서 가속 페달 위치(ACC) 및 엔진 토크(Te)가 사용된다. 운전자는 또한 ICE의 거동과 마찬가지로 차량 속도가 증가함에 따라 증가하는 엔진 차수의 피치에도 익숙하다. 이러한 거동을 모방하기 위해, 엔진 축 회전 속도(Ne), 휠 속도, 또는 차량 속도(Vs)는 합성 엔진 차수의 피치 또는 SEN을 조정하기 위해 SEN 모듈(130)의 WAV 합성 블록(132)에 대한 안내 신호로서 사용된다. 예정된 기간 이후, SEN 수준은 차량 탑승자가 피로하지 않도록 정상 상태 조건 동안 음향을 합성하는 방법에 따라 AGB(140)를 제어함으로써 감소된다.
도 3 내지 도 12를 참조하면, 차량 시스템(110)은 정상 상태 조건 동안 음향을 합성하기 위한 하나 이상의 알고리즘 또는 방법을 포함한다. 방법은 하나 이상의 실시형태에 따라 컨트롤러(116)(도 2에 도시됨) 내에 포함된 소프트웨어 코드를 사용하여 구현된다. 방법이 다수의 순차적 단계로 예시되는 흐름도를 사용하여 기술되었지만, 하나 이상의 단계는 하나 이상의 다른 실시형태에서 생략되고/되거나 다른 방식으로 실행될 수 있다.
단순화된 SEN 전략(SEN strategy)(도시되지 않음)은 엔진 토크, 스로틀 및/또는 가속 페달 위치와 같은 엔진 특성에 비례하는 진폭을 가진 SEN을 생성할 수 있다. 그러나, 이러한 전략은 바람직하지 않거나 장기간에 걸쳐 운전자에게 피로를 줄 수 있는 SEN을 초래할 수 있다. 예를 들어, 급경사로를 주행하고 트레일러를 고속으로 견인하면 오랜 시간 동안 높은 엔진 토크 조건을 초래한다. 이러한 정상 상태 조건 동안 이러한 SEN 전략에 의해 생성되는 높은 수준의 SEN은 일정 기간에 걸쳐 청취자를 피로하게 할 수 있기 때문에 바람직하지 않을 수 있다.
도 3을 참조하면, 차량 크루징과 관련된 정상 상태 조건 동안 음향을 합성하는 방법이 하나 이상의 실시형태에 따라 예시되고 일반적으로는 부호(300)으로 참조 표시된다. 일반적으로, 이러한 방법은 정상 상태의 차량 크루징 조건 동안 SEN을 점진적으로 감소시키기 위해 SEN 생성 알고리즘에 시간 의존성을 부가한다.
단계(310)에서, 컨트롤러(116)는 기어 선택(PRNDL) 및 엔진 속도(Ne)를 나타내는 입력을 수신한다. 이어서, 단계(312) 내지 단계(314)에서, 컨트롤러(116)는 입력을 평가하여 차량 크루징과 관련된 정상 상태 조건이 충족되는지를 결정한다. 단계(312)에서, 컨트롤러(116)는 드라이브 선택을 평가하여 DRIVE가 선택되었는지를 결정한다. DRIVE가 선택되는 경우, 컨트롤러는 단계(314)로 진행한다. 단계(314)에서, 컨트롤러(116)는 엔진 속도(Ne)를 평가하여 Ne가 미리 결정된 시간(t) 동안 임계 범위(THRESHOLD) 내에 있는지를 결정한다. 하나 이상의 실시형태에서, 평균 속도 값(Navg)은 버퍼를 갖는 롤링 평균을 사용하여 계산될 수 있다. 다른 실시형태에서, 평균 속도 값은 미리 결정된 값, 예를 들어, 2,500 rpm일 수 있다. 임계 범위는 하나 이상의 실시형태에서 평균 속도 값의 백분율(예를 들어, +/- 4%)일 수 있다. 정상 상태 조건, 즉, 단계(312) 및 단계(314)에서 양의 결정이 충족되는 경우, 컨트롤러(116)는 단계(316)으로 진행한다. 다른 실시형태에서, 컨트롤러(116)는 단계(31O)에서 차량 속도(VS) 및/또는 구동축 회전 속도(Nd)를 나타내는 입력을 수신하고; 이어서, 단계(314)에서 VS 또는 Nd를 임계 범위와 비교한다. 대안적인 실시형태에서, 드라이브 선택 단계(312)는 생략되고, 컨트롤러(116)는 단계(310)에서 단계(314)로 직접 진행한다. 다른 실시형태에서, 컨트롤러(116)는 단계(310)에서 추가적인 및/또는 대안적인 입력을 수신한다.
단계(316)에서, 컨트롤러(116)는 추가 이득 블록(AGB)(140)의 현재 이득 설정(GAIN)을 평가하여 GAIN이 현재 최대 목표 값(TARGET)으로 설정되어 있는지를 결정한다. TARGET은 데시벨(dB) 단위의 SEN의 최대 감소에 해당한다. 하나 이상의 실시형태에서, TARGET은 -6 dB일 수 있는데, 이는 방법이 유사한 주행 조건 동안 예상되는 엔진 소음보다 그 아래로 SEN을 6dB 이하로 감소시킬 것임을 의미한다. GAIN이 TARGET인 경우, 컨트롤러(116)는 단계(310)으로 복귀한다. 그렇지 않으면, 컨트롤러는 단계(318)로 진행하여 소정의 감소율 또는 일정 감소율(RATE 1)로 GAIN을 감소시킨다. RATE 1 은, 하나 이상의 실시형태에 따르면, 초당 -0.5 내지 -0.33 dB 사이의 값(즉, 2 내지 3 초마다 1 dB)일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, THRESHOLD는 롤링 평균의 + 4 %일 수 있고; 미리 결정된 시간(t)은 20 초일 수 있고; RATE 1 은 -0.4 dB/s(즉, 2.5 초마다 1 dB)일 수 있으며; TARGET은 -6 dB일 수 있다. 다른 실시형태는 상이한 검출 기간(미리 결정된 시간), RPM 허용치(THRESHOLD), 감소율(RATE 1) 및 총 감소량(TARGET)을 포함한다. 단계(318) 이후, 컨트롤러(116)는 단계(310)으로 복귀한다. 이러한 접근법을 사용하여, 컨트롤러(116)는 정상 상태 크루징 조건 동안 SEN을 점진적으로 감소시킨다.
도 4는 정상 상태 차량 크루징 조건 동안 음향을 합성하기 위한 방법(300)의 영향의 예를 예시하는 그래프(400)이다. 그래프(400)는 엔진 속도(Ne), AGB 140의 조정 가능한 이득(GAIN), 기어 선택(PRNDL), 및 차량 속도(Vs)를 나타내는 4 개의 곡선을 포함한다. 기어 선택은 그래프(400)에 도시된 기간 동안 구동(D)으로 설정된다. 시간 T1 에서, 엔진 속도(Ne)는 임계 범위(THRESHOLD) 내에서 감소하며, Ne는 미리 결정된 시간(t) 동안 THRESHOLD 내에 유지한다. 시간 T2 에서, 컨트롤러(116)는 단계(312) 및 단계(314)에서 설명된 바와 같이 두 정상 상태 크루징 조건 모두 충족되는 것으로 결정한다, 즉, DRIVE 기어가 선택되고, Ne는 미리 결정된 시간(t) 동안 THRESHOLD 범위 내에 있으며, 따라서, 참조 부호(410)에 의해 도시된 바와 같이, RATE 1에서 GAIN이 감소하기 시작한다. 시간 T3 에서, 컨트롤러(116)는, 단계(316)을 참조하여 기술된 바와 같이, GAIN이 -6 dB의 TARGET과 같다고 결정하고, 이어서 GAIN 감소를 중지한다.
다시 도 3을 참조하면, 정상 상태 크루징 조건이 더 이상 충족되지 않는 경우, 즉, 단계(312) 또는 단계(314)에서 음(-)의 결정이 이루어지는 경우, 컨트롤러는 단계(320)으로 진행한다. 단계(320)에서, 컨트롤러(116)는 추가 이득 블록(AGB)(140)의 현재 이득 설정(GAIN)을 평가하여 GAIN이 현재 중립 값(NEUTRAL)으로 설정되어 있는지를 결정한다. NEUTRAL 값은 0 dB와 같을 수 있으며, 이는 이득이 없음에 해당한다. GAIN이 중립과 같지 않으면, 컨트롤러는 단계(322)로 진행하여 미리 결정된 증가율(RATE 2)로 RATE를 증가시킨다. RATE 2는, 하나 이상의 실시형태에 따르면, 초당 4 내지 6 dB 사이의 값일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, RATE 2는 6 dB/s일 수 있다. RATE 2의 절대값은, SEN이 과도 조건 또는 비정상 상태 조건 동안 예상되는 SEN 수준까지 빠르게 상승할 수 있도록 RATE 1의 절대값보다 클 수 있다. 컨트롤러(116)가 GAIN을 MIN으로 결정하면, 즉 단계(320)에서 양으로 결정하면, 컨트롤러(116)는 단계(310)으로 복귀한다.
도 4를 참조하면, 시간 T3과 T4 사이에서, 단계(312) 및 단계(314)의 정상 상태 조건이 충족되고, 컨트롤러(116)는 GAIN을 TARGET 값(-6 dB)에서 유지한다. 시간 T4 이후, 엔진 속도(Ne)는 THRESHOLD를 초과하고, 컨트롤러(116)는 부호(412)로 도시된 바와 같이 GAIN을 RATE 2에서 증가시킨다. 시간 T5 에서, 컨트롤러(116)는, 단계(320)을 참조하여 기술된 바와 같이, GAIN이 0 dB의 MIN 값과 같다고 결정하고, 이어서 GAIN 증가를 중지한다.
방법(300)의 다른 실시형태에서, 컨트롤러(116)는 또한 단계(310)에서 크루즈가 가능한지 또는 불가능한지를 나타내는 크루즈 컨트롤(CRUISE) 신호를 수신한다. 단계(310) 이후, 컨트롤러(116)는 단계(324)로 진행하고, CRUISE를 평가하여 크루즈가 가능한지를 결정한다. 이러한 조건은 DRIVE 조건의 기어 선택(즉, 단계(312))에 대한 추가적인 조건 또는 대안적인 조건일 수 있다. 크루즈 컨트롤은 평평한 포장 도로 상에서 조차도 차량을 일정한 속도 또는 RPM으로 유지하지 않는다. 크루즈 컨트롤은 전형적으로는 평평한 포장 도로 상에서 엔진 RPM 및 차량 속도를 2 또는 3 % 이내로 유지한다. 전형적인 값은 2500 +/- 50 RPM 또는 60 +/- 1.5 mph이다. 이와 마찬가지로, 차량을 운전하는 사람도 또한 전형적으로는 차량을 정확히 일정한 속도 또는 RPM으로 유지할 수 없을 것이며, 평탄한 포장 도로 상에서의 전형적인 값은 +/- 5 % 또는 약간 더 높은 정도의 약간 더 많은 값으로 변화할 것이다. 또 다른 실시형태에서, 단계(312) 및 단계(314)는 생략되고, 컨트롤러(116)는 크루즈 컨트롤이 미리 결정된 기간 동안 가능한 것으로 결정한 후 단계(324)에서 단계(316)으로 진행한다.
도 5를 참조하면, 엔진 공회전과 관련된 정상 상태 조건 동안 음향을 합성하는 방법이 하나 이상의 실시형태에 따라 예시되고 일반적으로는 부호(500)으로 참조 표시된다. 일반적으로, 이러한 방법은 정상 상태의 엔진 공회전 조건 동안 SEN을 점진적으로 감소시키기 위해 SEN 생성 알고리즘에 시간 의존성을 부가한다.
단계(510)에서, 컨트롤러(116)는 기어 선택(PRNDL), 엔진 속도(Ne), 가속 페달 위치(ACC), 및 브레이크 페달 위치(BRAKE)를 나타내는 입력을 수신한다. 이어서, 단계(512) 내지 단계(514)에서, 컨트롤러(116)는 입력을 평가하여 엔진 공회전 조건과 관련된 정상 상태 조건이 충족되는지를 결정한다. 다른 실시형태에서, 컨트롤러(116)는 단계(510)에서 추가적인 및/또는 대안적인 입력을 수신한다.
단계(512)에서, 컨트롤러(116)는 드라이브 선택을 평가하여 PARK가 선택되었는지를 결정한다. PARK가 선택되는 경우, 컨트롤러는 단계(514)로 진행한다. 단계(514)에서, 컨트롤러(116)는 엔진 속도(Ne)를 평가하여 Ne가 미리 결정된 시간(t) 동안 임계 범위 내에 있는지를 결정한다. 하나 이상의 실시형태에서, 평균 속도 값(Navg)은 미리 결정된 값, 예를 들어, 0 rpm일 수 있으며, 이는 엔진이 꺼져 있음을 나타낸다. 또 다른 실시형태에서, 평균 속도 값은 버퍼를 갖는 롤링 평균을 사용하여 계산될 수 있다. 임계 범위는 하나 이상의 실시형태에서 평균 속도 값의 백분율(예를 들어, +/- 4%)일 수 있다. 정상 상태 조건, 즉, 단계(512) 및 단계(514)에서 양의 결정이 충족되는 경우, 컨트롤러(116)는 단계(516)으로 진행한다. 대안적인 실시형태에서, 단계(514)는 생략되고, 컨트롤러(116)는 PARK가 미리 결정된 시간(t)보다 더 긴 시간 동안 선택된 후 단계(512)에서 단계(516)으로 진행한다.
단계(516)에서, 컨트롤러(116)는 추가 이득 블록(AGB)(140)의 현재 이득 설정(GAIN)을 평가하여 GAIN이 현재 최대 목표 값(TARGET)으로 설정되어 있는지를 결정한다. TARGET은 데시벨(dB) 단위의 SEN의 최대 감소에 해당한다. 하나 이상의 실시형태에서, TARGET은 -6 dB일 수 있는데, 이는 방법이 유사한 주행 조건 동안 예상되는 엔진 소음보다 그 아래로 SEN을 6dB 이하로 감소시킬 것임을 의미한다. GAIN이 TARGET인 경우, 컨트롤러(116)는 단계(510)으로 복귀한다. 그렇지 않으면, 컨트롤러는 단계(518)로 진행하여 미리 결정된 감소율 또는 일정 감소율(RATE 1)로 GAIN을 감소시킨다. RATE 1 은, 하나 이상의 실시형태에 따르면, 초당 -0.5 내지 -0.33 dB 사이의 값(즉, 2 내지 3 초마다 1 dB)일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, THRESHOLD는 롤링 평균의 + 4 %일 수 있고; 미리 결정된 시간(t)은 20 초일 수 있고; RATE 1 은 -0.4 dB/s(즉, 2.5 초마다 1 dB)일 수 있으며; TARGET은 -6 dB일 수 있다. 다른 실시형태는 상이한 검출 기간(미리 결정된 시간), RPM 허용치(THRESHOLD), 감소율(RATE 1) 및 총 감소량(TARGET)을 포함한다. 단계(518) 이후, 컨트롤러(116)는 단계(510)으로 복귀한다. 이러한 접근법을 사용하여, 컨트롤러(116)는 정상 상태 엔진 공회전 조건 동안 SEN을 점진적으로 감소시킨다.
하나 이상의 실시형태에서, 방법(500)은 HEV에서 구현된다. 전형적인 HEV에서, 전원 버튼을 눌렀을 때, 차량의 전원은 켜지지만 엔진이 작동하지 않기 때문에 엔진 시동 및 작동 음향과 같은 전통적인 가청 표시기가 전혀 없다. 방법(500)은 상태 변화가 발생했음(차량이 현재 켜져 있음)을 운전자와 승객에게 표시하기 위해 짧은 기간 동안 비교적 높은 수준에서 엔진 공회전 음향 재생을 달성한다. 이어서, 이러한 합성 공회전 음향의 진폭은 2.5 초당 1 dB 감소될 수 있으며, 이는 또한 합성 엔진 진폭에서 15 초당 6 dB 감소이다. 다른 실시형태에서, 이러한 합성 공회전 음향의 진폭은 합성 엔진 진폭에서 10 초당 6 dB 감소될 수 있다. 방법(500)은 또한 SEN 시스템을 갖는 종래의(비 하이브리드) 차량에 적용 가능하다.
도 6은 정상 상태 엔진 공회전 조건 동안 음향을 합성하기 위한 방법(500)의 영향의 예를 예시하는 그래프(600)이다. 그래프(600)는 엔진 속도(Ne), AGB 140의 조정 가능한 이득(GAIN), 기어 선택(PRNDL), 가속 페달 위치(ACC), 브레이크 페달 위치(BRAKE), 및 차량 속도(Vs)를 나타내는 곡선을 포함한다.
시간 TO 에서, 기어 선택은 주차(P)로 설정되고, 엔진 속도(Ne)는 THRESHOLD 영역 내에 있는 0 rpm이다. Ne는 기간(t) 동안 THRESHOLD 내에 여전히 머물러 있다. 시간 T1 에서, 컨트롤러(116)는 단계(512) 및 단계(514)에서 설명되는 바와 같이 두 정상 상태 엔진 공회전 조건이 모두 충족되는지, 즉, PARK 기어가 선택되고 Ne가 미리 결정된 시간(t) 동안 THRESHOLD 범위 내에 있으며, 따라서 참조 부호(610)으로 도시되는 바와 같이 RATE 1에서 GAIN이 감소하기 시작하는지를 결정한다. 시간 T2 에서, 컨트롤러(116)는, 단계(516)을 참조하여 기술된 바와 같이, GAIN이 -6 dB의 TARGET과 같다고 결정하고, 이어서 GAIN 감소를 중지한다.
정상 상태 엔진 공회전 조건이 더 이상 충족되지 않는 경우, 즉, 단계(512) 또는 단계(514)에서 음(-)의 결정이 이루어지는 경우, 컨트롤러는 단계(520)으로 진행한다. 단계(520)에서, 컨트롤러(116)는 추가 이득 블록(AGB)(140)의 현재 이득 설정(GAIN)을 평가하여 GAIN이 현재 중립 값(NEUTRAL)으로 설정되어 있는지를 결정한다. NEUTRAL 값은 0 dB와 같을 수 있으며, 이는 이득이 없음에 해당한다. GAIN이 NEUTRAL과 같지 않으면, 컨트롤러는 단계(522)로 진행하여 미리 결정된 증가율(RATE 2)로 RATE를 증가시킨다. RATE 2는, 하나 이상의 실시형태에 따르면, 초당 4 내지 6 dB 사이의 값일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, RATE 2는 6 dB/s일 수 있다. RATE 2의 절대값은, SEN이 과도 조건 또는 비정상 상태 조건 동안 예상되는 SEN 수준까지 빠르게 상승할 수 있도록 RATE 1의 절대값보다 클 수 있다. 컨트롤러(116)가 GAIN을 MIN으로 결정하면, 즉 단계(520)에서 양으로 결정하면, 컨트롤러(116)는 단계(510)으로 복귀한다.
도 6을 참조하면, 기어 선택은 시간 T3 에서 주차(P)에서 드라이브(D)로 전환된다. 시간 T3 이후, 컨트롤러(116)는 엔진 공회전 조건이 더 이상 충족되지 않는지, 즉, 단계(512)에서 음이 결정되고, 부호(612)로 도시된 바와 같이 GAIN이 RATE 2에서 증가하는지를 결정한다. 시간 T4 에서, 컨트롤러(116)는, 단계(520)을 참조하여 기술된 바와 같이, GAIN이 0 dB의 MIN 값과 같다고 결정하고, 이어서 GAIN 증가를 중지한다.
도 5를 참조하면, 방법(500)의 또 다른 실시형태에서, 컨트롤러(116)는 차량이 운전 중에 있는 동안 엔진 공회전 조건을 평가한다. HEV에서는, 회생 제동 조건(regenerative braking condition)(여기서, 하나 이상의 전기 모터가 발전기로서 작동하여 차량을 제동 또는 감속하는 동안 고전압 배터리를 충전하도록 제어됨) 동안 엔진이 꺼지거나 공회전 상태가 되는 것이 일반적이다.
전술된 바와 같이, 단계(512)에서, 컨트롤러(116)는 드라이브 선택을 평가하여 PARK가 선택되었는지를 결정한다. 이러한 실시형태에서, PARK가 선택되지 않은 경우, 컨트롤러는 단계(524)로 진행하여 구동 기어(DRIVE)가 선택되었는지를 결정한다. DRIVE가 선택되는 경우, 컨트롤러(116)는 단계(526)로 진행하여 브레이크 페달 위치(BRAKE) 및 가속 페달 위치(ACC) 신호를 평가한다. BRAKE가 눌러졌거나 ACC가 해제되었다고 컨트롤러(116)가 결정하는 경우; 컨트롤러(116)는 단계(5l4)로 진행한다. 단계(514)에서, 컨트롤러(116)는 엔진 속도(Ne)를 평가하여 Ne가 미리 결정된 시간(t) 동안 평균 속도 값(Navg)에 대한 임계 범위 내에 있는지를 결정한다. 정상 상태 조건, 즉, 단계(524, 526 및 514)에서 양의 결정이 충족되는 경우, 컨트롤러(116)는 단계(516) 및 단계(518)로 진행하여 감소율(RATE 1)에서 GAIN을 감소시키기 시작한다. 기어 선택이 PARK(단계 512) 또는 DRIVE(단계 524)가 아니라고 컨트롤러(116)가 결정하는 경우, 이는 단계(528)로 진행한다. 하나 이상의 실시형태에서, 기어 선택이 REVERSE인 경우, 컨트롤러(116)는 도 7을 참조하여 기술된 방법(700)으로 진행한다. 그러나, 기어 선택이 DRIVE, PARK 또는 REVERSE가 아니라고 컨트롤러(116)가 결정하는 경우, 즉, 단계(528)에서 음이 결정되는 경우, 컨트롤러는 도 9를 참조하여 기술된 방법(900)으로 진행할 수 있다.
도 6을 참조하면, 컨트롤러(116)는 시간 T4와 T5 사이에서 GAIN을 중립 값(즉, 0 dB)으로 유지한다. 시간 T5 에서, 운전자는 가속 페달을 해제하고, ACC가 감소하며, 엔진 속도 Ne는 0 RPM으로 점진적으로 감소한다. 시간 T7 에서, 컨트롤러(116)는 단계(524, 526 및 514)에서 설명되는 바와 같이 정상 상태 엔진 공회전 조건이 충족되는지, 즉, DRIVE 기어가 선택되고, BRAKE가 눌러지고, 가속 페달이 해제(ACC = 0)되고, Ne가 미리 결정된 시간(t) 동안 THRESHOLD 범위 내에 있는지를 결정한다. 시간 T7 이후, 컨트롤러(116)는 참조 부호(614)로 도시된 바와 같이 RATE 1에서 GAIN을 감소시키기 시작한다.
도 7을 참조하면, 후진과 관련된 정상 상태 조건 동안 음향을 합성하는 방법이 하나 이상의 실시형태에 따라 예시되고 일반적으로는 부호(700)으로 참조 표시된다. 일반적으로, 일부 차량은 차량이 후진하는 동안 객실 내에서 반복적인 경고음을 재생하여 일부 운전자에게 피로를 줄 수 있다. 이러한 방법(700)은 정상 상태 후진 조건 동안 SEN을 점진적으로 감소시키기 위해 시간 의존성 SEN 생성 알고리즘을 부가한다.
단계(710)에서, 컨트롤러(116)는 기어 선택(PRNDL)을 나타내는 입력을 수신한다. 단계(712)에서, 컨트롤러(116)는 드라이브 선택을 평가하여 미리 결정된 시간(t) 동안 REVERSE가 선택되었는지를 결정한다. 이러한 조건이 충족되는 경우, 컨트롤러는 단계(716)으로 진행한다. 다른 실시형태에서, 컨트롤러(116)는 단계(710)에서 추가적인 및/또는 대안적인 입력을 수신한다.
단계(716)에서, 컨트롤러(116)는 추가 이득 블록(AGB)(140)의 현재 이득 설정(GAIN)을 평가하여 GAIN이 현재 최대 목표 값(TARGET)으로 설정되어 있는지를 결정한다. TARGET은 데시벨(dB) 단위의 SEN의 최대 감소에 해당한다. 하나 이상의 실시형태에서, TARGET은 -10 dB일 수 있는데, 이는 방법이 유사한 주행 조건 동안 예상되는 엔진 소음보다 그 아래로 SEN을 10 dB 이하로 감소시킬 것임을 의미한다. GAIN이 TARGET인 경우, 컨트롤러(116)는 단계(710)으로 복귀한다. 그렇지 않으면, 컨트롤러는 단계(718)로 진행하여 미리 결정된 감소율 또는 일정 감소율(RATE 1)로 GAIN을 감소시킨다. 하나 이상의 실시형태에서, 미리 결정된 시간(t)은 5 초일 수 있고; RATE 1 은 -0.8 dB/s(즉, 2.5 초마다 2 dB)일 수 있으며; TARGET은 -10 dB일 수 있다. 다른 실시형태는 상이한 검출 기간(미리 결정된 시간), 감소율(RATE 1) 및 총 감소량(TARGET)을 포함한다. 단계(718) 이후, 컨트롤러(116)는 단계(710)으로 복귀한다. 이러한 접근법을 사용하여, 컨트롤러(116)는 정상 상태 크루징 조건 동안 SEN을 점진적으로 감소시킨다. 하나 이상의 실시형태에서, 컨트롤러(116)는 속도보다는 다수의 개별 단계에서 GAIN을 감소시킨다. 이러한 이득 감소는, 각각의 경고 신호음이 상기 신호음이 울리는 동안 일정한 수준으로 재생되도록 적용될 수 있으며, 각각의 후속 신호음은 TARGET이 충족될 때까지 점점 더 조용해진다.
도 8은 정상 상태 후진 조건 동안 음향을 합성하기 위한 방법(700)의 영향의 예를 예시하는 그래프(800)이다. 그래프(800)는 기어 선택(PRNDL), 및 AGB 140의 조정 가능한 이득(GAIN)을 나타내는 곡선을 포함한다. 시간 T0 에서, REVERSE 기어가 선택된다.
시간 T2 에서, 컨트롤러(116)는 단계(712)에서 설명되는 바와 같이 정상 상태 후진 조건이 충족되는지, 즉, 미리 결정된 시간(t) 동안 REVERSE 기어가 선택되고, 따라서 참조 부호(810)으로 도시되는 바와 같이 RATE 1에서 GAIN이 감소하기 시작하는지를 결정한다. 시간 T2 에서, 컨트롤러(116)는, 단계(716)을 참조하여 기술된 바와 같이, GAIN이 -10 dB의 TARGET과 같다고 결정하고, 이어서 GAIN 감소를 중지한다.
다시 도 7을 참조하면, 정상 상태 크루징 조건이 더 이상 충족되지 않는 경우, 즉, 단계(712)에서 음(-)의 결정이 이루어지는 경우, 컨트롤러는 단계(720)으로 진행한다. 단계(720)에서, 컨트롤러(116)는 GAIN을 평가하여 그것이 현재 중립 값(NEUTRAL)으로 설정되어 있는지를 결정한다. 하나 이상의 실시형태에서, NEUTRAL은 0 dB와 같을 수 있으며, 이는 이득이 없음에 해당한다. GAIN이 NEUTRAL과 같지 않으면, 컨트롤러는 단계(722)로 진행하여 미리 결정된 증가율(RATE 2)로 RATE를 증가시킨다. RATE 2는, 하나 이상의 실시형태에 따르면, 초당 4 내지 6 dB 사이의 값일 수 있다. 컨트롤러(116)가 GAIN을 MIN으로 결정하면, 즉 단계(720)에서 양으로 결정하면, 컨트롤러(116)는 단계(710)으로 복귀한다. 다른 실시형태는 상이한 검출 기간(미리 결정된 시간), 속도(RATE 2), 및 중립 값(NEUTRAL)을 포함한다.
도 8을 참조하면, 시간 T2과 T3 사이에서, 단계(712)의 정상 상태 조건이 충족되고, 컨트롤러(116)는 GAIN을 TARGET 값(-10 dB)으로 유지한다. 시간 T3 이후, 기어 선택은 DRIVE로 변경되고, 컨트롤러(116)는 부호(812)로 도시된 바와 같이 GAIN을 RATE 2에서 증가시킨다. 시간 T4 에서, 컨트롤러(116)는, 단계(720)을 참조하여 기술된 바와 같이, GAIN이 0 dB의 MIN 값과 같다고 결정하고, 이어서 GAIN 증가를 중지한다.
도 9를 참조하면, 스톱 앤드 고 운행 동안의 반복 가속 및 감속과 관련된 정상 상태 조건 동안 음향을 합성하는 방법이 하나 이상의 실시형태에 따라 예시되고 일반적으로는 부호(900)으로 참조 표시된다. 일반적으로, 이러한 방법은 정상 상태 스톱 앤드 고 조건 동안 SEN을 점진적으로 감소시키기 위해 SEN 생성 알고리즘에 시간 의존성을 부가한다.
단계(910)에서, 컨트롤러(116)는 가속 페달 위치(ACC), 및 브레이크 페달 위치(BRAKE)를 나타내는 입력을 수신한다. 이어서, 단계(912)에서, 컨트롤러(116)는 입력을 평가하여 스톱 앤드 고 이벤트가 발생했는지를 결정한다. 하나 이상의 실시형태에서, 스톱 앤드 고 이벤트는: 운전자가 미리 결정된 브레이크 페달 이동 위치(b)를 초과하여 브레이크 페달을 밟고; 이어서, 미리 결정된 가속 페달 이동 위치(a)를 초과하여 가속 페달을 밟고; 이어서 다시 (b)를 초과하여 브레이크 페달을 밟을 경우에 발생한다. 하나 이상의 실시형태에서, (a) 및 (b)는 페달 이동의 미리 결정된 백분율, 예를 들어, 50 %이다. 스톱 앤드 고 조건이 충족되는 경우, 즉, 1) BRAKE > b; 이어서 2) ACC > a; 및 이어서 3) BRAKE > b 이 충족되는 경우; 컨트롤러(116)는 단계(914)로 진행하여 카운터를 증가시킨다. 다른 실시형태에서, 컨트롤러(116)는 단계(910)에서 추가적인 및/또는 대안적인 입력을 수신한다.
단계(916)에서, 컨트롤러(116)는 현재의 스톱 앤드 고 이벤트와 이전의 스톱 앤드 고 이벤트 사이의 시간 경과 또는 "GAP"를 평가한다. GAP가 미리 결정된 시간(t) 보다 크지 않은 경우, 컨트롤러(116)는 단계(918)로 진행하여 카운터 임계 값(THRESHOLD)과 비교하여 카운터(COUNT)의 현재 설정을 평가한다. 하나 이상의 실시형태에서, 미리 결정된 시간(t)은 2분일 수 있으며, THRESHOLD는 2일 수 있다. 컨트롤러(116)가, COUNT가 미리 결정된 카운트 임계 값을 초과(COUNT > THRESHOLD)한다고 결정하는 경우, 컨트롤러(116)는 정상 상태 스톱 앤드 고 조건이 충족된 것으로 결정하고 단계(920)로 진행한다.
단계(920)에서, 컨트롤러(116)는 추가 이득 블록(AGB)(140)의 현재 이득 설정(GAIN)을 평가하여 GAIN이 현재 최대 목표 값(TARGET)으로 설정되어 있는지를 결정한다. TARGET은 데시벨(dB) 단위의 SEN의 최대 감소에 해당한다. 하나 이상의 실시형태에서, TARGET은 -6 dB일 수 있는데, 이는 방법이 유사한 주행 조건 동안 예상되는 엔진 소음보다 그 아래로 SEN을 6dB 이하로 감소시킬 것임을 의미한다. GAIN이 TARGET인 경우, 컨트롤러(116)는 단계(910)으로 복귀한다. 그렇지 않으면, 컨트롤러는 단계(922)로 진행하여 미리 결정된 감소율 또는 일정 감소율(RATE 1)로 GAIN을 감소시킨다. RATE 1 은, 하나 이상의 실시형태에 따르면, 초당 -0.5 내지 -0.33 dB 사이의 값(즉, 2 내지 3 초마다 1 dB)일 수 있다. 다른 실시형태는 상이한 기간(GAP), 카운트 임계 값(THRESHOLD), 목표 값(TARGET) 및 감소율(RATE 1)을 포함한다.
도 10은 정상 상태 스톱 앤드 고 조건 동안 음향을 합성하기 위한 방법(900)의 영향의 예를 예시하는 그래프(1000)이다. 그래프(1000)는 브레이크 페달 위치(BRAKE), 가속 페달 위치(ACC), 현재의 카운터 설정(COUNT), 및 AGB 140의 조정 가능한 이득(GAIN)을 나타내는 곡선을 포함한다.
시간 T1 에서, 운전자는 브레이크 페달(BRAKE)을 밟는다. 시간 T1 과 T2 사이에서, 운전자는 브레이크 페달(BRAKE)을 해제하고, 가속 페달(ACC)을 밟은 다음, 다시 브레이크 페달(BRAKE)을 밟는다. 시간 T2 에서, 컨트롤러(116)는, 스톱 앤드 고 이벤트가 단계(912)에 따라 발생하고, 이어서 COUNT가 증가하였는지를 결정한다. 추가의 스톱 앤드 고 이벤트는 시간 T3 및 T4에서 완결된다. 시간 T4 에서, 컨트롤러(116)는, 참조 부호(1010)로 도시된 바와 같이, COUNT가 카운트 THRESHOLD를 초과하고 RATE 1에서 GAIN을 감소시키기 시작하였는지를 결정한다. 시간 T5 에서, 컨트롤러(116)는, 단계(920)을 참조하여 기술된 바와 같이, GAIN이 -6 dB의 TARGET과 같다고 결정하고, 이어서 GAIN 감소를 중지한다.
다시 도 9를 참조하면, 단계(916)에서의 음의 결정에 응답하여, 즉, 컨트롤러(116)는 현재의 스톱 앤드 고 이벤트와 이전의 스톱 앤드 고 이벤트 사이의 시간 경과 또는 "GAP"이 미리 결정된 시간(t)을 초과하였는지를 결정하고, 컨트롤러(116)는 단계(924)로 진행하여 카운터 설정(COUNT)을 0으로 재설정한다. 정상 상태 스톱 앤드 고 조건이 더 이상 충족되지 않는 경우, 즉, 단계(912)에서 음(-)의 결정이 이루어지거나 또는 단계(924)에서 재설정 후, 컨트롤러는 단계(926)으로 진행한다. 단계(926)에서, 컨트롤러(116)는 추가 이득 블록(AGB)(140)의 현재 이득 설정(GAIN)을 평가하여 GAIN이 현재 중립 값(NEUTRAL)으로 설정되어 있는지를 결정한다. NEUTRAL 값은 0 dB와 같을 수 있으며, 이는 이득이 없음에 해당한다. GAIN이 MIN과 같지 않으면, 컨트롤러는 단계(928)로 진행하여 미리 결정된 증가율(RATE 2)로 RATE를 증가시킨다. 컨트롤러(116)가 GAIN을 MIN으로 결정하면, 즉 단계(928)에서 양으로 결정하면, 컨트롤러(116)는 단계(910)으로 복귀한다.
도 10을 참조하면, 시간 T6 이후, 컨트롤러(116)는 마지막 스톱 앤드 고 이벤트 이후의 경과 시간(GAP)이 미리 결정된 시간(t)을 초과했는지, 즉, 단계(916)에서 양의 결정이 있었는지를 결정한다. 이어서, 컨트롤러(116)는 부호(1012)로 도시된 바와 같이 COUNT를 재설정하고; 부호(1014)로 도시된 바와 같이 RATE 2에서 GAIN을 증가시키며, 이는 단계(924 및 926)에 해당한다.
컨트롤러(116)는, 가속 페달 위치 및 브레이크 페달 위치 사이클링을 모니터링함으로써 특정 시간 간격 동안 특정의 최소 속도에서 특정의 최대 속도까지 반복되는 가속 및 감속 이벤트의 수를 검출하기 위해 방법(900)을 사용한다. 운전자는 이러한 반복적인 스톱 앤드 고 이벤트에서 운전의 즐거움을 얻지 못할 가능성이 있으므로, 원하는 시스템 거동이 SEN 이득을 감소시킬 가능성이 있다. 컨트롤러(116)는 GAIN을, 즉, 감소율(RATE 1)과 증가율(RATE 2)에 의해 점진적으로 조정한다. 전형적으로, 이러한 조정은 상이한 비율로 발생한다, 즉, 감소율은 대부분 감지하기 힘든 점진적인 방식으로 발생해야 하지만, 증가율은 상태 변화가 곧 발생할 것이므로 종종 빠르게 발생해야 한다.
전술된 실시형태에서, SEN의 이득은 특정 이득 조정 블록(즉, AGB 140)에서 조정되지만, SEN의 이득은 다른 블록에서 조정될 수 있는 것으로 이해된다. 또한, 다른 대안적인 디지털 또는 아날로그 신호 처리 방법이 SEN의 수준을 조정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 차량 내에서 인지되는 에너지 수준을 감소시키기 위해 SEN의 특정 주파수 대역으로부터 에너지를 제거할 수 있는 다양한 아날로그, FIR 또는 IIR 필터와 마찬가지로 고주파 또는 저주파 선반이 사용될 수 있다. 전술된 방법 중 임의의 방법 또는 임의의 방법의 조합, 또는 당업자에게 공지된 다른 방법들이 SEN의 음압 수준, 음량 또는 인지된 음량을 감소시키기 위해 사용될 수 있다.
상기 및 도 2의 실시형태에서, 다수의 SEN 합성 방법이 기술된다. 대안적인 방법들 및 대안적인 신호 처리 블록들을 사용하는 대안적인 방법들을 구현할 수 있다. 정상 상태 조건들이 검출될 때 SEN의 수준을 감소시키는 개시된 방법들이 이러한 대안적인 방법들과 함께 사용될 수 있다.
예시적인 실시형태들을 상기에서 기술하였지만, 이러한 실시형태들이 모든 가능한 형태들을 기술하는 것은 아니다. 그보다는 오히려, 본 명세서에서 사용되는 단어는 제한적이기 보다는 설명의 단어이며, 본 개시내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고서도 다양한 변경이 가능한 것으로 이해된다. 또한, 다양한 구현 실시형태의 특징들이 결합되어 추가의 실시형태를 형성할 수 있다.

Claims (20)

  1. 차량 음향 합성 시스템(vehicle sound synthesis system)으로서,
    컨트롤러로서,
    기어 선택, 엔진 속도, 및 페달 위치 중 적어도 하나를 나타내는 입력을 수신하고;
    합성 엔진 소음(synthesized engine noise)(SEN)을 나타내는 오디오 신호를 생성하고;
    제 1 차량 조건을 나타내는 기어 선택, 엔진 속도, 및 페달 위치 중 적어도 하나에 응답하여 제 1 비율로 오디오 신호를 감쇠시키도록 프로그램화된,
    컨트롤러; 및
    상기 감쇠된 오디오 신호를 수신하는 것에 응답하여 차량의 객실 내에 음향을 투사하도록 구성된 라우드 스피커(loudspeaker)
    를 포함하는, 차량 음향 합성 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 오디오 신호의 이득을 미리 결정된 목표 값으로 감소시킴으로써 상기 오디오 신호를 감쇠시키도록 추가로 프로그램화되는,
    차량 음향 합성 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 목표 값은 -6 내지 -10 dB이고, 상기 제 1 비율은 -0.5 내지 -0.33 dB/s인,
    차량 음향 합성 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 라우드 스피커에 의해 투사되는 음향 및 상기 객실 내의 소음을 나타내는 마이크로폰 신호를 제공하도록 구성된 적어도 하나의 마이크로폰을 추가로 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 마이크로폰 신호 및 상기 엔진 속도에 기초하여 엔진 특성을 감소시키기 위해 취소 신호(cancel signal)를 생성하고;
    상기 취소 신호를 상기 감쇠된 오디오 신호와 결합하고;
    상기 결합된 신호를 상기 라우드 스피커에 제공하도록 추가로 프로그램화되는,
    차량 음향 합성 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 제 2 차량 조건을 나타내는 기어 선택, 엔진 속도, 및 페달 위치 중 적어도 하나에 응답하여 제 2 비율로 오디오 신호를 복원하도록 추가로 프로그램화되는,
    차량 음향 합성 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 비율은 상기 제 1 비율을 초과하는,
    차량 음향 합성 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 차량 조건은 정상 상태 차량 크루징 조건(vehicle cruising condition) 및 정상 상태 엔진 공회전 조건 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 컨트롤러는,
    a) 차량이 주행 및 주차 중 적어도 하나의 조건에 있음을 나타내는 기어 선택; 및
    b) 미리 결정된 시간을 초과하는 기간 동안 임계 범위 내에 있는 엔진 속도
    에 응답하여 상기 오디오 신호를 감쇠시키도록 추가로 프로그램화되는,
    차량 음향 합성 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 임계 범위는 미리 결정된 엔진 속도의 백분율에 기초하는,
    차량 음향 합성 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 임계 범위는 엔진 속도의 롤링 평균의 백분율에 기초하는,
    차량 음향 합성 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 차량 조건은 정상 상태 엔진 공회전 조건을 포함하고, 상기 컨트롤러는,
    a) 차량이 주행 조건에 있음을 나타내는 기어 선택;
    b) 가속 페달의 해제 및 눌러진 브레이크 페달(applied brake pedal) 중 적어도 하나를 나타내는 페달 위치; 및
    c) 미리 결정된 시간을 초과하는 기간 동안 임계 범위 내에 있는 엔진 속도
    에 응답하여 상기 오디오 신호를 감쇠시키도록 추가로 프로그램화되는,
    차량 음향 합성 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 차량 조건은 후진 조건을 포함하고, 상기 컨트롤러는 차량이 미리 결정된 시간을 초과하는 기간 동안 후진 조건에 있음을 나타내는 기어 선택에 응답하여 상기 오디오 신호를 감쇠시키도록 추가로 프로그램화되는,
    차량 음향 합성 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 차량 조건은 스톱 앤드 고 조건(stop and go condition)을 포함하고, 상기 컨트롤러는,
    a) 제 1 눌러진 브레이크 페달;
    b) 눌러진 가속 페달; 및
    c) 제 2 눌러진 브레이크 페달
    을 나타내는 페달 위치에 응답하여 상기 오디오 신호를 감쇠시키도록 추가로 프로그램화되는,
    차량 음향 합성 시스템.
  13. 오디오 시스템으로서,
    제 1 항에 따른 차량 음향 합성 시스템; 및
    음악 오디오 신호를 제공하도록 프로그램화된 헤드 유닛
    을 포함하며,
    여기서 컨트롤러는, SEN을 나타내는 오디오와 상기 음악 오디오 신호를 결합하고, 결합된 오디오 신호를 생성하고, 상기 결합된 오디오 신호를 라우드 스피커에 제공하도록 추가로 프로그램화되는,
    오디오 시스템.
  14. 차량 시스템으로서,
    컨트롤러로서,
    합성 엔진 소음(SEN)을 나타내는 오디오 신호를 생성하고;
    제 1 차량 조건을 나타내는 기어 선택, 엔진 속도, 및 페달 위치 중 적어도 하나에 응답하여 제 1 비율로 오디오 신호를 감쇠시키고;
    상기 감쇠된 오디오 신호를 차량 객실 내에 장착된 라우드 스피커에 제공하도록 구성되는, 컨트롤러
    를 포함하는, 차량 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    a) 주행 및 주차 중 적어도 하나를 나타내는 기어 선택; 및
    b) 미리 결정된 시간을 초과하는 기간 동안 임계 범위 내에 있는 엔진 속도로서, 상기 임계 범위는 상기 엔진 속도의 이동 평균(running average)의 백분율에 기초하는, 엔진 속도
    에 응답하여 상기 오디오 신호를 감쇠시키도록 추가로 구성되는,
    차량 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 제 2 차량 조건을 나타내는 기어 선택, 엔진 속도, 및 페달 위치 중 적어도 하나에 응답하여 제 2 비율로 오디오 신호를 복원하도록 추가로 구성되는,
    차량 시스템.
  17. 합성 엔진 소음(SEN)에 대해 프로그램화된 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에서 구현되는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    기어 선택, 엔진 속도, 및 페달 위치 중 적어도 하나를 나타내는 입력을 수신하기 위한 명령;
    SEN을 나타내는 오디오 신호를 생성하기 위한 명령;
    제 1 차량 조건을 나타내는 입력에 응답하여 제 1 비율로 상기 오디오 신호를 감쇠시키기 위한 명령; 및
    상기 감쇠된 오디오 신호를 차량 객실 내에 장착된 라우드 스피커에 제공하기 위한 명령
    을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  18. 제 17 항에 있어서,
    제 2 차량 조건을 나타내는 입력에 응답하여 제 2 비율로 상기 오디오 신호를 복원시키기 위한 명령을 추가로 포함하는,
    컴퓨터 프로그램 제품.
  19. 제 17 항에 있어서,
    a) 주행 및 주차 중 적어도 하나를 나타내는 기어 선택; 및
    b) 미리 결정된 시간을 초과하는 기간 동안 임계 범위 내에 있는 엔진 속도에 응답하여 상기 오디오 신호를 감쇠시키기 위한 명령을 추가로 포함하는,
    컴퓨터 프로그램 제품.
  20. 제 17 항에 있어서,
    제 1 눌러진 브레이크 페달;
    눌러진 가속 페달; 및
    제 2 눌러진 브레이크 페달
    을 나타내는 페달 위치에 응답하여 상기 오디오 신호를 감쇠시키기 위한 명령을 추가로 포함하는,
    컴퓨터 프로그램 제품.
KR1020207032812A 2018-05-31 2018-05-31 정상 상태 차량 음향 합성을 위한 시스템 및 방법 KR20210003806A (ko)

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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3807870B1 (en) * 2018-06-12 2023-10-25 Harman International Industries, Incorporated System for adaptive magnitude vehicle sound synthesis
JP7207031B2 (ja) * 2019-03-11 2023-01-18 トヨタ自動車株式会社 電動車両の制御装置
JP2021049929A (ja) 2019-09-26 2021-04-01 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 自動運転可能な車両
JP2021049928A (ja) 2019-09-26 2021-04-01 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 自動運転可能な車両
JP7356855B2 (ja) * 2019-09-26 2023-10-05 株式会社Subaru 自動運転可能な車両
JP2021049930A (ja) 2019-09-26 2021-04-01 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 自動運転可能な車両
KR20210116272A (ko) 2020-03-16 2021-09-27 하만인터내셔날인더스트리스인코포레이티드 차량 사운드 향상을 위한 시스템 및 방법
KR20220042818A (ko) * 2020-09-28 2022-04-05 현대자동차주식회사 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
KR20220150689A (ko) * 2021-05-04 2022-11-11 현대자동차주식회사 차량의 가상 엔진음 튜닝 장치 및 그 방법
KR20220166389A (ko) * 2021-06-09 2022-12-19 현대자동차주식회사 사운드 재생 장치 및 그를 가지는 차량
US11537358B1 (en) * 2021-08-05 2022-12-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Sound experience generator
CN113724681B (zh) * 2021-08-17 2023-06-20 岚图汽车科技有限公司 一种主动消音方法及系统
US11900911B2 (en) 2022-04-19 2024-02-13 Harman International Industries, Incorporated Occupant detection and identification based audio system with music, noise cancellation and vehicle sound synthesis
US12091032B2 (en) 2022-08-11 2024-09-17 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Engine sound enhancement during towing

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6959094B1 (en) * 2000-04-20 2005-10-25 Analog Devices, Inc. Apparatus and methods for synthesis of internal combustion engine vehicle sounds
JP4888386B2 (ja) * 2005-03-11 2012-02-29 ヤマハ株式会社 エンジン音加工装置
US8300844B2 (en) * 2005-12-27 2012-10-30 Caterpillar Inc. Audible feedback of machine load
JP5189307B2 (ja) * 2007-03-30 2013-04-24 本田技研工業株式会社 能動型騒音制御装置
JP2009244959A (ja) 2008-03-28 2009-10-22 Toyota Motor Corp 運転支援装置、運転支援方法
US20110010269A1 (en) * 2009-07-07 2011-01-13 Ballard Claudio R Vehicle audio system for producing synthetic engine sound
JP5778163B2 (ja) 2009-10-23 2015-09-16 ハーマン インターナショナル インダストリーズ インコーポレイテッド 模擬マルチギア車両音響生成のためのシステム
JP4669585B1 (ja) 2010-01-29 2011-04-13 パイオニア株式会社 擬似音発生装置及び擬似音発生方法
WO2011148470A1 (ja) * 2010-05-26 2011-12-01 三菱電機株式会社 擬似音制御装置およびそれを備えた電動移動体
US9299337B2 (en) * 2011-01-11 2016-03-29 Bose Corporation Vehicle engine sound enhancement
US8542844B2 (en) * 2011-04-07 2013-09-24 Visteon Global Technologies, Inc. Sound modification system and method
EP2884489B1 (en) * 2013-12-16 2020-02-05 Harman Becker Automotive Systems GmbH Sound system including an engine sound synthesizer
JP6117145B2 (ja) 2014-06-04 2017-04-19 本田技研工業株式会社 能動型効果音発生装置
US9682652B2 (en) 2015-10-06 2017-06-20 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle acoustic apparatus, and methods of use and manufacture thereof

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