KR20210047674A - 스피커를 이용한 차량용 진동 시트 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 시트 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 스피커를 이용하여 재생되는 음원에 대응되는 진동을 발생시킬 수 있는 차량용 진동 시트 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 스피커를 구비한 차량용 진동 시트의 제어 방법은, 재생되는 음원의 제1 시그널을 획득하는 단계; 상기 제1 시그널의 특정 대역에 대한 패스 필터링을 수행하여 제2 시그널을 획득하는 단계; 상기 제2 시그널에 대한 제1 진동 처리를 통해 특정 주파수의 제3 시그널을 획득하는 단계; 및 상기 제3 시그널을 상기 적어도 하나의 스피커로 전달하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

스피커를 이용한 차량용 진동 시트 및 그 제어 방법{VIBRATING SEAT FOR VEHICLE USING SPEAKER AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 차량용 시트 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 스피커를 이용하여 재생되는 음원에 대응되는 진동을 발생시킬 수 있는 차량용 진동 시트 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
최근 차량 운행 중 보다 향상된 음악 재생 환경에 대한 니즈가 증대하고 있다. 이러한 니즈의 하나로 진동 시트를 들 수 있다. 진동 시트는 차량의 시트에 진동 발생 수단을 장착하고, 현재 재생 중인 음원에 대응되는 진동이 발생하도록 하여 음원 재생 시 차량 탑승자의 만족도를 높일 수 있는 장치가 된다.
일반적인 진동 시트는 전동 모터의 회전축을 기준으로 무게 배분이 비대칭을 이루는 추를 달아 회전시 무게중심 변동에 의한 진동이 발생하도록 하는 방식을 채용하는 것이 보통이다. 그런데, 이러한 방식이 적용될 경우 모터의 회전이 시작되고 재생 중인 음원에 대응되는 실제 진동이 발생하기까지 딜레이가 발생하게 되므로 사용자 입장에서 이질감을 느낄 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 보다 향상된 응답성을 갖는 차량용 진동 시트 및 그 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 스피커를 구비한 차량용 진동 시트의 제어 방법은, 재생되는 음원의 제1 시그널을 획득하는 단계; 상기 제1 시그널의 특정 대역에 대한 패스 필터링을 수행하여 제2 시그널을 획득하는 단계; 상기 제2 시그널에 대한 제1 진동 처리를 통해 특정 주파수의 제3 시그널을 획득하는 단계; 및 상기 제3 시그널을 상기 적어도 하나의 스피커로 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량은 적어도 하나의 스피커를 구비한 시트; 및 재생되는 음원의 제1 시그널을 획득하고, 상기 제1 시그널의 특정 대역에 대한 패스 필터링을 수행하여 제2 시그널을 획득하여, 상기 제2 시그널에 대한 제1 진동 처리를 통해 특정 주파수의 제3 시그널을 획득하고, 상기 제3 시그널을 상기 적어도 하나의 스피커로 전달하는 진동 처리부를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 차량용 진동 시트 및 그 제어 방법은 스피커를 통해 진동을 발생시키므로 응답성이 향상된다.
또한, 다양한 형태의 진동 후처리를 통해 사용자의 감성 만족이 가능하다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 시트를 구비한 차량 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 시트의 진동 스피커 배치 형태의 일례를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 시트 제어 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링 형태의 일례를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 엔벨롭 파형을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 후처리 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 시트 제어를 위한 사용자 인터페이스 구성의 일례를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 백 시트와 플로어 시트의 진동 패턴의 일례를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이벤트 발생에 따른 진동 시트 제어 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 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 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에서는 차량 내에 구비되는 시트에 스피커를 배치하고, 음원이 재생될 때 선택된 음역대에 대한 음향 처리를 거쳐 재생되는 음원에 대응되는 진동이 시트의 스피커를 통해 발생되도록 할 것을 제안한다.
먼저, 도 1을 참조하여 실시예들에 적용될 수 있는 차량 구성을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 시트를 구비한 차량 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다. 도 1에 도시된 구성 요소들은 본 발명의 실시예들과 관련하여 음원 재생 및 그에 대응되는 진동 시트의 제어와 관련된 구성요소만을 나타낸 것으로, 실제 차량은 파워 트레인 계통, 조향 계통, 현가 계통, 기타 전장 계통 등 더 많은 구성 요소를 포함할 수 있음은 물론이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 차량은 AVN(Audio/Video/Navigation) 시스템(10), 차량 내부에 배치되어 AVN 시스템을 통해 공급되는 신호에 따라 음향을 출력하는 차량 스피커(20), 진동을 발생시키는 적어도 하나의 스피커가 내장된 시트(30)를 포함할 수 있다. 차량 자체의 구성 요소는 아니나, 시트(30)의 진동 기능 제어를 위하여 사용자 단말(40)이 사용될 수도 있다.
이하, 각 구성 요소를 상세히 설명한다.
먼저, AVN 시스템(10)은 재생할 음원을 획득하는 음원 획득부(11), 음원 획득부(11)에서 획득한 음원의 재생 처리를 수행하는 음향 처리부(13), 시트(30)의 진동 기능을 제어하는 진동 처리부(15) 및 적어도 사용자 단말(40)과의 통신 기능을 제공하는 통신부(17)를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 음원 획득부(11)는 재생할 음원 데이터를 획득하는 역할을 수행하며, 라인 입력 단자, 음원 파일을 저장하는 메모리, 광디스크 판독장치, 라디오 튜너, 스트리밍 데이터를 획득하는 통신 모듈 등을 포함할 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 음원 데이터의 획득이 가능하다면 어떠한 장치에도 한정되지 아니한다.
음향 처리부(13)는 음원 획득부(11)에서 획득된 음향 데이터에 대한 압축 해제, 디코딩, 디지털 변환, 디지털 음향 처리(DSP) 중 적어도 하나를 수행하고, 처리된 디지털 음향 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 차량 스피커(20)에 전달할 수 있다. 이를 위해, 음향 처리부는 아날로그-디지털간 신호 전환을 수행하는 코덱, 음향 처리를 수행하는 DSP 칩, 아날로그 음향 신호를 채널별로 증폭하는 앰프 등을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 음향 처리부(13)는 처리된 디지털 음향 데이터 또는 아날로그 신호를 진동 처리부(15)에 제공할 수 있다.
진동 처리부(15)는 음향 처리부(13)로부터 음향 신호를 획득하고, 이를 신호 처리를 통해 시트(30)에 구비된 각 스피커(31, 33)로 전달할 수 있다. 구체적인 신호 처리 과정은 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.
통신부(17)는 사용자 단말(40)과 소정의 통신 프로토콜을 통해 양방향 데이터 경로를 설립하고, 데이터 교환 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부(17)는 와이파이 다이렉트(Wi-Di), 블루투스(BT), 지그비(ZigBee) 등의 근거리 무선 통신 프로토콜을 지원할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
물론, AVN 시스템(10)은 상술한 음원 재생과 진동 제어 이외에 일반적인 네비게이션 기능, 디스플레이 기능을 제공하기 위한 구성 요소를 더 포함할 수 있다.
차량 스피커(20)는 음향 처리부(13)의 출력 신호를 기반으로 음향을 차량 내로 출력하는 기능을 수행하며, 차량 구성에 따라 배치 위치가 상이한 복수의 스피커를 포함할 수 있다.
시트(30)에는 적어도 하나의 진동 출력을 위한 스피커가 구비될 수 있다. 예를 들어, 실시예에 따른 시트(30)에는 탑승자의 등과 허리를 지지하는 백 시트(Back Seat)에 구비되는 백 스피커(31)와, 탑승자의 허벅지와 엉덩이를 지지하는 플로어 시트(Floor Seat, 또는 Thigh Seat)에 구비되는 플로어 스피커(33)를 포함할 수 있다. 각 스피커(31, 33)의 구체적인 배치 형태는 도 2를 참조하여 후술하기로 한다. 물론, 진동을 출력하기 위한 적어도 하나의 스피커를 구비하는 시트(30)는 차량의 설계시 계획된 최대 탑승 인원에 따라 차량 내에 구비되는 수량이 변동될 수 있으며, 특정 위치의 좌석(예컨대, 운전석 및 조수석)에만 적용될 수도 있다.
사용자 단말(40)은 근거리 무선 통신 기능을 제공하는 일반적인 스마트폰, 스마트 태블릿, 스마트 웨어러블 디바이스 등인 것으로 족하다.
한편, 도 1에서는 진동 처리부(15)가 AVN 시스템(10)의 하위 구성 요소로 도시되었으나, 이는 예시적인 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 진동 처리부(15)는 AVN 시스템(10)과 별도의 제어기로 구성되거나 시트(30) 내에 구비될 수도 있으며, 기존의 다른 제어기(예컨대, 바디 제어기)의 일 기능으로 구현될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 시트의 진동 스피커 배치 형태의 일례를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 백 스피커(31)는 백시트 패널(210)의 중앙 하단에 배치되고, 플로어 스피커(33)는 플로어시트 패널(22)의 전방 양측에 배치될 수 있다. 백 스피커(31)가 이와 같이 상대적으로 하단에 배치될 경우, 착좌자의 머리에 진동이 전달되어 멀미가 유발되는 현상이 방지될 수 있다. 또한, 플로어 스피커(33)가 전방 양측에 배치되면 착좌자의 양 허벅지에 각각 진동을 전달할 수 있으며, 진동의 좌우를 구분하여 진동을 전달할 수도 있다. 물론, 이러한 스피커 배치 형태는 예시적인 것으로 위치와 수량이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 시트 제어 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 먼저 음원 재생이 수행됨에 따라 진동 처리부(15)는 음향 처리부(13)로부터 하나 이상의 채널에 대응되는 음향 신호를 수신하고, 각 채널의 음향 신호를 합성할 수 있다(S310). 예를 들어, 진동 처리부(15)는 스테레오 음원이 재생되면 좌측(L) 음향 시그널과 우측(R) 음향 시그널을 각각 획득하여 하나의 음향 신호로 합성할 수 있다. 이는 스테레오 효과로 인한 신호 유실을 방지하기 위함이다. 예컨대, 좌측 음향 시그널에 저음이 주로 포함되고, 우측 음향 시그널에 고음이 주로 포함될 경우 저음에 대한 진동을 발생시키고자 하나 우측 채널의 시그널을 사용할 경우 저음 진동이 누락될 수 있다. 물론, 실시예에 따라 모노 음원이 제공될 경우나 설정에 따라 본 단계는 생략될 수도 있다.
다음으로, 진동 처리부(15)는 특정 주파수 대역(여기서는 제1 대역)에 대한 강조 모드 설정 여부를 판단하고(S320), 해당 대역에 대한 강조 모드가 설정되면(S320의 Yes), 해당 대역을 패스시키고 그 이외의 음역대를 필터링할 수 있다(S330A). 제1 대역에 대한 강조 모드가 아닌 경우, 진동 처리부(15)는 제1 대역과 상이한 제2 대역에 대한 패스 필터링을 수행할 수 있다(S330B). 이때, 제2 대역은 제1 대역과 상이한 것으로 족하며, 반드시 제1 대역을 배제하는 것은 아니다.
예를 들어, 제1 대역이 베이스 음역을 포함하는 저음 대역일 경우, 제1 대역 강조 모드는 저음 강화 모드로 시트(30)에서 재생되는 음원의 저음 대역에 연동하여 진동을 출력하는 모드를 의미할 수 있다. 또한, 다른 예로 제2 대역은 사람의 음성 대역일 수 있다. 즉, 재생되는 음원에서 사람의 목소리를 진동으로 구현하고자 할 때, S330B 과정을 통해 음원에서 목소리가 많은 주파수 대역을 주로 패스시키도록 합성된 음향 시그널이 필터링될 수 있다.
여기서, 사람의 가청 주파수를 20Hz 내지 20kHz라고 볼 때, 저음 대역은 20Hz 내지 200Hz, 중음대역은 200Hz 내지 2kHz, 고음대역은 2kHz 내지 20kHz, 목소리는 100Hz 내지 250Hz 정도의 범위로 일반적으로 구분하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
진동 처리부(15)는 제1 대역에 대하여 패스 필터링된 시그널에 엔벨롭 진동 처리 여부를 결정할 수 있다(S340). 엔벨롭 진동 처리란 상대적으로 높은 주파수의 시그널의 고점은 고점끼리, 저점은 저점끼리 연결하여 상대적으로 낮은 주파수의 시그널을 생성하는 방식으로, 도 5를 참조하여 보다 상세히 후술하기로 한다.
진동 처리부(15)는 제1 대역에 대하여 패스 필터링된 시그널에 엔벨롭 진동 처리를 수행하도록 설정된 경우(S340의 Yes)나, 제2 대역에 대하여 패스 필터링된 시그널에 대하여 엔벨롭 진동 처리를 수행할 수 있다(S350).
이는 제1 대역이 저음 대역일 경우, 엔벨롭 진동 처리가 수행되지 않더라도 진동 스피커(31, 33)에서 충분한 진동이 발생될 수 있으나, 제2 대역이 목소리 등 저음 대역이 주를 이루지 않는 대역일 경우 진동 스피커(31, 33)에서 출력되는 음향이 진동보다는 사운드로 느껴질 수 있기 때문이다.
설정에 따라 패스 필터링이나 엔벨롭 진동 처리 중 적어도 하나가 완료되면, 진동 처리부(15)는 진동 후처리를 수행할 수 있다(S360). 진동 후처리는 진동의 감성적 보완이나 다양화를 위한 과정으로 구체적 형태는 도 6을 참조하여 후술하기로 한다. 물론, 실시예에 따라 본 과정(S360)은 생략될 수도 있다.
음원 시그널에 대한 처리가 완료되면, 진동 처리부(15)는 처리 완료된 진동 대응 시그널을 시트(30)의 진동 스피커(31, 33)로 전달할 수 있다(S370).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링 형태의 일례를 나타낸다. 도 4에서는 세 개의 그래프가 도시되는데, 공통적으로 가로축은 주파수(Hz)를, 세로축은 진폭(dB)을 각각 나타낸다.
도 4의 (a)와 (b)에서는 도 3을 참조하여 전술한 S330A 단계에서 제1 대역이 저음인 경우 필터링 형태가 도시된다. 예를 들어, 도 4의 (a)에서는 약 100Hz 이하의 저음 대역만 필터링하도록 필터가 구성되며, 도 4의 (b)에서는 100Hz 대역이 조금 더 강조되도록 필터가 구성된 형태를 나타낸다. 이와 같이 필터링 구성이 달라지면 동일한 음원을 재생하더라도 시트(30)에서 출력되는 진동 형태가 상이하게 된다. 따라서, 진동 처리부(15)가 출력 채널을 백 스피커(31)와 플로어 스피커(33)로 구분하여 백 스피커(31)에 전달될 시그널에는 도 4의 (a)와 같은 필터를 적용하고, 플로어 스피커(33)에 전달될 시그널에는 도 4의 (b)와 같은 필터를 각각 적용할 경우, 하나의 음원으로부터 입체적 진동이 착좌자에 전달될 수 있다.
도 4의 (c)에서는 도 3을 참조하여 전술한 S330B 단계에서 제2 대역이 목소리 대역인 경우 필터링 형태의 일례를 나타낸다.
물론 도 4에 도시된 각 필터링 구성은 예시적인 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 도 5를 참조하여 엔벨롭 처리를 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 엔벨롭 파형을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 도 3의 S330A 또는 S330B 단계의 수행 결과로 획득되는 시그널에 해당하는 필터링 파형과, 필터링 파형의 고점들은 고점들끼리, 저점들은 저점들끼리 연결한 엔벨롭 파형이 함께 도시된다. 즉, 필터링 파형에 엔벨롭 처리를 거치면 엔벨롭 파형으로 변환될 수 있다.
보다 상세히, 엔벨롭 파형은 필터링 파형의 크기에는 대응되면서 주파수는 필터링 파형보다 낮은 특정 주파수(예컨대, 60Hz 내지 85Hz)를 생성하는 방식이다. 따라서, 필터링 파형이 고주파를 주로 포함하더라도 저음의 주파수가 생성될 수 있게 된다. 결국, 목소리에 해당하는 제2 대역 패스 필터링을 거친 파형이 엔벨롭 처리되면, 목소리 변화에 연동되는 진동이 발생할 수 있게 된다.
다음으로, 도 6을 참조하여 다양한 진동 후처리 형태를 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 후처리 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6의 (a)를 참조하면, 후처리 형태로 바이패스, 컴프레스(Compress) 및 리미트(limit) 방식이 함께 도시된다. 바이패스는 입력과 출력 레벨이 1:1 대응되는 방식이며, 컴프레스는 입력 신호를 기 설정된 비율로 감소시키는 방식이며, 리미트는 일정 크기 이상의 입력 신호에 대해서는 고정된 크기의 출력 신호로 제한하는 방식이다. 컴프레스 방식은 일정 크기를 넘는 과도한 신호 입력에 대응하기에 바람직하며, 리미트 방식은 하드웨어나 인체 손상을 방지하기 위한 레벨로 출력을 제한하기에 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6의 (b)에는 게이트(gate) 방식이 도시된다. 게이트 방식은 시그널이 무의미한 수준에서는 출력 신호를 제한하고, 일정 크기 이상의 입력 신호에 대하여 출력 신호를 발생시키는 방식이다.
도 6의 (c)에는 확장(Expansion) 방식이 도시된다. 확장 방식은 일정 크기 이상의 입력 신호가 있을 경우 일정 출력 레벨까지는 기 설정된 비율로 이를 확대 시키는 방식이다.
다음으로, 도 6의 (d)에는 이른바 ADSR 방식이 도시된다. ADSR 방식이란 입력 시그널의 초기의 발생(Attack) 처리, 발생후 감쇄(Decay) 처리, 감쇄된 시그널의 유지(Sustain) 처리 및 게이트 구간(Gate Duration, 즉, 실제 진동 시그널이 존재하는 구간) 이후 진동 해제(Release) 처리를 순차적으로 수행하는 방식을 의미한다. 이러한 ADSR 방식의 커브 튜닝은 특히 진동의 감성적 전달에 효과적이다.
한편, 상술한 각 후처리 방식은 단독으로 수행될 수도 있고, 둘 이상의 후처리 방식이 함께 적용될 수도 있다. 또한, 도시되지는 않았으나 후처리의 최종 단계에서 리버브(Reverb) 처리가 추가로 수행될 수도 있다. 리버브 처리란 원 시그널과 유사하되 진폭을 점진적으로 낮춘 시그널을 일정 시간 딜레이를 두고 중첩시켜 잔향 효과를 주는 방식을 의미할 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하여 사용자 단말(40)을 통한 진동 제어시 사용자 단말(40)을 통해 제공되는 사용자 인터페이스 구성을 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 시트 제어를 위한 사용자 인터페이스 구성의 일례를 나타낸다.
도 7에 도시된 디스플레이 상태도는 스마트 폰 등의 사용자 단말(40)에서 터치 스크린을 통해 출력됨을 상정한 것이다. 이러한 사용자 인터페이스는 사용자 단말(40)에 설치되는 어플리케이션을 통해 제공될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 7에 도시된 사용자 인터페이스는 통신부(17)와 통신이 가능한 서버 또는 그에 연동된 다른 서버의 웹페이지를 통해 제공될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 진동 시트 제어를 위한 사용자 인터페이스는 제어 대상 시트(예컨대, 운전석 또는 조수석 등)를 선택하기 위한 메뉴(710), 진동 패턴을 선택하기 위한 메뉴(720), 진동 크기와 음향 볼륨을 제어하기 위한 메뉴(730), 백 스피커와 플로어 스피커 각각의 세부 진동 조정을 위한 메뉴(740) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 진동 패턴을 선택하기 위한 메뉴(720)에 구비되는 복수의 하위 메뉴는 서로 다른 필터링 대역, 엔벨롭 처리, 진동 후처리 여부나 종류에 대응될 수 있다.
물론, 상술한 메뉴 구성은 예시적인 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 본 발명의 다양한 응용례들을 설명한다.
전술한 바와 같이, 백 스피커(31)와 플로어 스피커(33)에는 서로 다른 진동 시그널이 입력될 수 있다. 이러한 경우, 각 스피커의 진동 크기를 변화시켜 착좌자가 체감하는 진동 부위를 변화시킬 수 있다. 이를 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 백 시트와 플로어 시트의 진동 패턴의 일례를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 백 스피커(31)의 진동 강도는 시간에 따라 점감하고, 플로어 스피커(33)의 진동 강도는 시간에 따라 점증하는 경우, 착좌자에게는 시간의 흐름에 따라 진동 부위가 백 시트에서 플로어 시트 방향으로 이동하는 것으로 체감될 수 있다. 이러한 방식으로 착좌자의 진동 체감 부위를 조절할 수도 있고, 이를 통해 특정 부위에 대한 안마 기능이 구현될 수도 있다. 물론, 안마 기능 구현시 진동 처리부(15)는 안마 기능에 적합한 주파수 및 진동 패턴을 적용할 수도 있다.
또한, 실시예에 따른 진동 시트는 차량 운행 중 발생하는 각종 경고를 햅틱 방식으로 운전자에게 전달하기 위한 수단으로 사용될 수도 있다. 예를 들어, 차선 유지 보조(LDW: Line Departure Warning) 기능이 동작할 때 차선 이탈이 감지될 경우 진동 시트를 통해 진동이 발생되도록 할 수 있다. 이때, 플로어 스피커(33) 중 편향된 방향에 해당하는 스피커에만 진동이 발생되도록 함으로써 방향을 인지시킬 수도 있다. 이러한 기능은 LDW 기능 외에, 후측방 경보 장치 등 다양한 안전 보조 기능에 적용될 수 있음은 물론이다. 특히, 경고 기능으로 이용될 경우 일반적인 모터 진동 방식보다 빠른 응답성을 갖는 바 경고 전달 딜레이 측면에서 유리하다.
만일, 진동 시트(30)에서 현재 재생되는 음원에 연동하여 진동이 발생되고 있을 경우, 상술한 경고 기능을 동작시킬 때 일시적으로 음원 연동 진동이 해제될 수도 있다. 이를 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이벤트 발생에 따른 진동 시트 제어 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 9를 참조하면, 음향(음원) 연동 시트 진동 기능이 활성화된 상태에서(S910), 음원 재생과 무관한 경고 신호가 발생한 경우(S920), 음향 연동 기능이 중단되고(930) 경고 신호에 대응되는 진동이 출력될 수 있다(S940). 즉, 진동 처리부(15)는 진동 스피커(31, 33)에 대한 진동 대응 신호 전달을 중단하고, 경고 진동에 대응되는 진동 신호를 진동 스피커(31, 33)에 전달할 수 있다.
음향 연동 기능의 중단은 경고 진동 출력이 종료될 때까지 유지될 수 있으며(S950), 경고 진동 출력이 종료되면 음향 연동 시트 진동 기능이 재활성화될 수 있다(S960).
이때, 음향 연동 중단(S930)은 단순히 경고 신호 발생 시점에서 음향 연동 진동이 경고 진동으로 대체됨을 의미할 수도 있고, 경고임을 운전자에 확실히 인지시키기 위하여 일정 시간 동안 진동 발생 자체를 중단한 후 경고 진동이 발생되도록 할 수도 있다. 음향 연동 진동 기능이 중단되고 경고 진동이 출력되기까지의 구간, 즉 무진동 구간의 길이는 경고의 종류에 따라 상이할 수 있다. 예컨대, 대응의 시급성이 비교적 높은 경고(예컨대, 차선 이탈, 후측방 경보 등)에 대해서는 무진동 구간이 짧게 설정되고, 대응의 시급성이 비교적 낮은 경고(예컨대, 연료 부족, 과속 단속 구간 안내 등)에 대해서는 무진동 구간이 상대적으로 길게 설정될 수 있다.
한편, 전술된 진동 시트의 진동 출력에 있어서, 진동 스피커의 디폴트 출력은 운전자의 착좌 상태나 체중에 따라 가변적으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 시트 패널(210, 220)이나 각 스피커(31, 33) 주변에 압력 센서를 배치하여 착좌자의 체중이나 착좌 상태를 판단하여, 판단된 상태에 따라 진동 세기가 가변적으로 설정될 수도 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.
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 (19)

  1. 적어도 하나의 스피커를 구비한 차량용 진동 시트의 제어 방법에 있어서,
    재생되는 음원의 제1 시그널을 획득하는 단계;
    상기 제1 시그널의 특정 대역에 대한 패스 필터링을 수행하여 제2 시그널을 획득하는 단계;
    상기 제2 시그널에 대한 제1 진동 처리를 통해 특정 주파수의 제3 시그널을 획득하는 단계; 및
    상기 제3 시그널을 상기 적어도 하나의 스피커로 전달하는 단계를 포함하는, 차량용 진동 시트의 제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 시그널을 획득하는 단계는,
    상기 재생되는 음원이 갖는 적어도 하나의 채널을 하나로 합성한 시그널을 획득하는 단계를 포함하는, 차량용 진동 시트의 제어 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 진동 처리는,
    상기 제2 시그널의 파형의 크기에 대응되되, 상기 특정 주파수를 갖는 파형을 발생시키는 엔벨롭 처리를 포함하는, 차량용 진동 시트의 제어 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 특정 대역이 저음에 해당할 경우,
    상기 제1 진동 처리가 선택적으로 생략되는, 차량용 진동 시트의 제어 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 시그널을 획득하는 단계는,
    상기 제1 진동 처리된 시그널에 제2 진동 처리를 수행하여 상기 제3 시그널을 획득하는 단계를 포함하는, 차량용 진동 시트의 제어 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 진동 처리는,
    컴프레스, 리미트, 확장, 게이트, ADSR(Attak-Delay-Sustain-Release) 처리 및 리버브 중 적어도 하나를 포함하는, 차량용 진동 시트의 제어 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스피커는,
    상기 차량용 진동 시트의 백시트에 배치되는 백 스피커와 플로어 시트에 배치되는 플로어 스피커를 포함하는, 차량용 진동 시트의 제어 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 시그널을 획득하는 단계는,
    상기 백 스피커를 위한 시그널과 상기 플로어 스피커를 위한 시그널 각각에 서로 다른 패스 필터링을 수행하는 단계를 포함하는, 차량용 진동 시트의 제어 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    경고 신호가 발생하면 상기 제3 시그널의 전달을 중단하는 단계; 및
    상기 경고 신호에 대응되는 제4 시그널을 상기 적어도 하나의 스피커로 전달하는 단계를 더 포함하되,
    상기 제3 시그널의 전달 중단과 상기 제4 시그널의 전달 사이의 딜레이는, 상기 경고 신호의 종류에 따라 상이하게 설정되는, 차량용 진동 시트의 제어 방법.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 차량용 진동 시트의 제어 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 해독 가능 기록 매체.
  11. 적어도 하나의 스피커를 구비한 시트; 및
    재생되는 음원의 제1 시그널을 획득하고, 상기 제1 시그널의 특정 대역에 대한 패스 필터링을 수행하여 제2 시그널을 획득하여, 상기 제2 시그널에 대한 제1 진동 처리를 통해 특정 주파수의 제3 시그널을 획득하고, 상기 제3 시그널을 상기 적어도 하나의 스피커로 전달하는 진동 처리부를 포함하는, 차량.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 진동 처리부는,
    상기 재생되는 음원이 갖는 적어도 하나의 채널을 하나로 합성하여 상기 제1 시그널을 획득하는, 차량.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 진동 처리는,
    상기 제2 시그널의 파형의 크기에 대응되되, 상기 특정 주파수를 갖는 파형을 발생시키는 엔벨롭 처리를 포함하는, 차량.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 진동 처리부는,
    상기 특정 대역이 저음에 해당할 경우, 상기 제1 진동 처리를 선택적으로 생략하는, 차량.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 진동 처리부는,
    상기 제1 진동 처리된 시그널에 제2 진동 처리를 수행하여 상기 제3 시그널을 획득하는, 차량.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제2 진동 처리는,
    컴프레스, 리미트, 확장, 게이트, ADSR(Attak-Delay-Sustain-Release) 처리 및 리버브 중 적어도 하나를 포함하는, 차량.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스피커는,
    상기 시트의 백시트에 배치되는 백 스피커와 플로어 시트에 배치되는 플로어 스피커를 포함하는, 차량.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 진동 처리부는,
    상기 백 스피커를 위한 시그널과 상기 플로어 스피커를 위한 시그널 각각에 서로 다른 패스 필터링을 수행하는, 차량.
  19. 제11 항에 있어서,
    상기 진동 처리부는,
    상기 차량에서 경고 신호가 발생하면 상기 제3 시그널의 전달을 중단하고, 상기 경고 신호에 대응되는 제4 시그널을 상기 적어도 하나의 스피커로 전달하되,
    상기 제3 시그널의 전달 중단과 상기 제4 시그널의 전달 사이의 딜레이는, 상기 경고 신호의 종류에 따라 상이하게 설정되는, 차량.
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EP4371839A1 (en) * 2022-11-21 2024-05-22 Volvo Truck Corporation Infotainment system for a vehicle, associated vehicle and control method

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