KR20230090058A - 차량 사운드 발생 장치 및 방법 - Google Patents

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윤태건
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조은수
이진성
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Abstract

본 발명은 오토 크루즈 컨트롤 작동조건에서 가상 사운드가 없는 경우 이질감을 극복하기 위한 사운드 디자인 방법론 고안에 관한 것으로, 가속 페달의 조작 여부를 판단하고, 상기 가속 페달이 미조작으로 판단되는 경우, 정속 주행 시스템이 작동 중인지를 판단하고, 상기 정속 주행 시스템이 작동 중인 경우, 주행 사운드로부터 차량 속도 기반 오더 성분을 분류하고, 상기 분류된 차량 속도 기반 오더 성분을 기반으로 속도 감응 가상 사운드를 재생한다.

Description

차량 사운드 발생 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING SOUND FOR VEHICLE}
본 발명은 차량 사운드 발생 장치 및 방법에 관한 것이다.
전동화 차량(예: 전기차, 수소전기차 등)은 전기 모터로 주행하기에 엔진음이 없어 보행자가 차량 접근을 인지하기 어려운 상황이 발생한다. 이를 해결하기 위하여 가상의 엔진음을 발생시켜 보행자에게 인지시키는 가상 엔진 사운드 시스템(VESS, AVAS)이 개발되었고, 전동화 차량에 의무적으로 장착되고 있다.
가상 엔진 사운드 시스템에서 구동기(Electronic Sound Generator, ESG)를 이용하여 엔진음을 구현한다. 구동기는 차량의 카울 탑 판넬에 장착되고, 엔진음 발생 시 차체 진동을 이용하여 부가음(구조진동음향)을 발생시킨다. 그러나, 구동기가 장착된 차체 카울 브라켓의 용접부와 카울 탑 커버에 이음이 발생하며 구조 보강 및 진동 절연을 위한 품질 비용이 과다하게 발생한다.
KR 102131390 B1 KR 101856935 B1 KR 101744716 B1
본 발명은 정속 주행 시스템(auto cruise control system) 작동 시 차량 속도에 기반하여 가상 사운드를 발생시키는 차량 사운드 발생 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 차량 사운드 발생 방법은 가속 페달의 조작 여부를 판단하는 단계, 상기 가속 페달이 미조작으로 판단되는 경우, 정속 주행 시스템이 작동 중인지를 판단하는 단계, 상기 정속 주행 시스템이 작동 중인 경우, 주행 사운드로부터 차량 속도 기반 오더 성분을 분류하는 단계, 및 상기 분류된 차량 속도 기반 오더 성분을 기반으로 속도 감응 가상 사운드를 재생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차량 속도 기반 오더 성분을 분류하는 단계는, 딥러닝 기반 컬러맵 음질 분석 알고리즘을 이용하여 상기 주행 사운드의 컬러맵을 분석하여 3단계 오더 성분으로 분류하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 속도 감응 가상 사운드를 재생하는 단계는, 상기 분류된 차량 속도 기반 오더 성분과 빅데이터 기반 주행 감성 모델에 의해 생성되는 감성 사운드를 합성하여 합성 사운드를 생성하는 단계, 및 차량 속도에 기반하여 상기 합성 사운드의 음색과 저항을 조절하여 상기 속도 감응 가상 사운드를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 속도 감응 가상 사운드를 재생하는 단계는, 상기 정속 주행 시스템 작동 전 주행 사운드와 상기 정속 주행 시스템 작동 후 상기 속도 감응 가상 사운드를 믹싱을 반복적으로 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가속 페달의 조작 여부를 판단하는 단계는, 가속 페달 위치 센서에 의해 측정되는 가속 페달 개도량에 기반하여 상기 가속 페달이 조작되고 있는지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 속도 감응 가상 사운드를 재생하는 단계는, 상기 가속 페달 개도량에 따른 음압 변화 데이터를 생성하는 단계, 및 상기 분류된 차량 속도 기반 오더 성분과 생성된 음압 변화 데이터를 합성하여 상기 속도 감응 가상 사운드를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 차량 사운드 발생 장치는 가속 페달 조작 및 정속 주행 시스템 작동 여부를 검출하는 검출부 및 상기 가속 페달이 조작되지 않는 상황에서 상기 정속 주행 시스템이 작동 중인 경우, 주행 사운드로부터 차량 속도 기반 오더 성분을 분류하고, 분류된 차량 속도 기반 오더 성분을 기반으로 속도 감응 가상 사운드를 재생하는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는, 딥러닝 기반 컬러맵 음질 분석 알고리즘을 이용하여 상기 주행 사운드의 컬러맵을 분석하여 3단계 오더 성분으로 분류하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는, 상기 분류된 차량 속도 기반 오더 성분과 빅데이터 기반 주행 감성 모델에 의해 생성되는 감성 사운드를 합성하여 합성 사운드를 생성하고, 차량 속도에 기반하여 상기 합성 사운드의 음색과 저항을 조절하여 상기 속도 감응 가상 사운드를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는, 상기 정속 주행 시스템 작동 전 주행 사운드와 상기 정속 주행 시스템 작동 후 상기 속도 감응 가상 사운드를 믹싱을 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 검출부는, 가속 페달 위치 센서를 이용하여 가속 페달 개도량을 측정하고, 상기 처리부는, 상기 가속 페달 개도량에 기반하여 상기 가속 페달이 조작되고 있는지를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는, 상기 가속 페달 개도량에 따른 음압 변화 데이터를 생성하고, 상기 분류된 차량 속도 기반 오더 성분과 생성된 음압 변화 데이터를 합성하여 상기 속도 감응 가상 사운드를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 정속 주행 시스템(auto cruise control system) 작동 시 차량 속도에 기반하여 가상 사운드를 발생시키므로 정속 주행 시스템 작동 조건에서 사운드 공허함을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 차량 사운드 발생 장치를 도시한 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 운전자의 주행 패턴에 따른 주행 사운드의 음량 및 음색 변화를 나타내는 컬러맵을 도시한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 오더 성분 3단계 분류를 도시한 예시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예들에 따른 속도 감응 가상 사운드 재생을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 사운드 믹싱을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 차량 사운드 발생 방법을 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 차량 사운드 발생 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 차량 사운드 발생 장치를 도시한 블록구성도이다. 도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 운전자의 주행 패턴에 따른 주행 사운드의 음량 및 음색 변화를 나타내는 컬러맵을 도시한 예시도이다. 도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 오더 성분 3단계 분류를 도시한 예시도이다.
차량 사운드 발생 장치(이하, 사운드 발생 장치)(100)는 전기차(Electric Vehicle, EV), 플러그인 하이브리드 자동차 (Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 및/또는 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV) 등과 같이 전기 모터를 이용하여 주행하는 전동화 차량에 장착될 수 있다. 사운드 발생 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 통신부(110), 검출부(120), 저장부(130), 사운드 출력부(140) 및 처리부(150) 등을 포함할 수 있다.
통신부(110)는 사운드 발생 장치(100)가 차량에 장착된 ECU(Electronic Control Unit)들과 통신을 수행하도록 지원할 수 있다. 통신부(110)는 CAN(Controller Area Network) 프로토콜을 사용하여 CAN 메시지를 송수신하는 송수신기(transceiver)를 포함할 수 있다. 통신부(110)는 사운드 발생 장치(100)가 외부 전자 장치(예: 단말 및 서버 등)와 통신을 수행하도록 지원할 수도 있다. 통신부(110)는 무선 통신 회로(예: 셀룰러 통신 회로, 근거리 무선 통신 회로, 및/또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 회로) 및/또는 유선 통신 회로(예: LAN(local area network) 통신 회로, 및/또는 전력선 통신 회로) 등을 포함할 수 있다.
검출부(120)는 차량 정보 예컨대, 주행 정보 및/또는 차량 실내외 환경 정보 등을 검출할 수 있다. 검출부(120)는 차량에 장착된 적어도 하나의 센서 및/또는 적어도 하나의 ECU(Electronic Control Unit)를 이용하여 차량 속도, 모터 RPM(Revolution Per Minute), 가속 페달 개도량, 스로틀(throttle) 개도량, 차량 내부 온도 및/또는 외부 온도 등의 차량 정보를 검출할 수 있다. 센서에는 APS(Accelerator Position Sensor), 스로틀 포지션 센서(throttle position sensor), GPS(Global Positioning System) 센서, 휠속 센서, 온도 센서, 마이크, 이미지 센서, ADAS(Advanced Driver Assistance System) 센서, 3축 가속도계, 및/또는 IMU(Inertial Measurement Unit) 등이 사용될 수 있다. ECU에는 모터 제어기(Motor Control Unit, MCU) 및/또는 차량 제어기(Vehicle Control Unit, VCU) 등이 있을 수 있다.
저장부(130)는 주행 사운드, 가상 가운드 및/또는 경고음 등과 같은 음원을 저장할 수 있다. 저장부(130)는 감성 인식 모델, 가상 사운드 디자인 알고리즘, 음량 설정 알고리즘, 음량 제어 로직 및/또는 사운드 이퀄라이저(sound equalizer) 로직 등을 저장할 수 있다. 감성 인식 모델은 사운드 기반 감성 인자 및 동특성 기반 감성 인자에 기반하여 구현될 수 있다. 가상 사운드 디자인 알고리즘은 타겟 프로파일(target profile)과 엔진 정보(예: RPM, 스로틀 및/또는 토크(torque) 등)를 통하여, 기존의 ASD(active Sound Design) 기능에 개인화를 고려한 ESE(Engine Sound Equalizer) 로직을 추가한 것으로, 차량의 퍼포먼스 사운드(performance sound)를 디자인할 수 있다.
저장부(130)는 처리부(150)에 의해 실행되는 명령어들(instructions)을 저장하는 저장매체(non-transitory storage medium)일 수 있다. 저장부(130)는 RAM(Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive, HDD), 솔리드 스테이트 디스크(Solid State Disk, SSD), eMMC(embedded multimedia card), UFS(universal flash storage) 및/또는 웹 스토리지(web storage) 등의 저장매체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
사운드 출력부(140)는 기저장된 또는 실시간으로 스트리밍되는 음원을 재생하여 외부에 출력할 수 있다. 사운드 출력부(140)는 앰프 및/또는 스피커 등을 포함할 수 있다. 앰프는 사운드 출력부(140)에서 재생되는 음악 사운드의 전기 신호를 증폭할 수 있다. 스피커는 차량 내부 및/또는 외부의 서로 다른 위치에 복수 개가 설치될 수 있으며, 앰프에서 증폭된 전기 신호를 음파로 변환할 수 있다.
처리부(150)는 각 구성 요소들(110 내지 140)과 전기적으로 연결될 수 있다. 처리부(150)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor), PLD(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), CPU(Central Processing unit), 마이크로컨트롤러(microcontrollers) 및/또는 마이크로프로세서(microprocessors) 등과 같은 처리장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
처리부(150)는 차량이 주행하는 동안 가속 페달 작동 여부를 판단할 수 있다. 처리부(150)는 가속 페달 개도량에 근거하여 운전자의 가속 페달 조작 여부를 판단할 수 있다.
처리부(150)는 운전자가 가속 페달을 조작하고 있는 경우, 엔진 사운드 이퀄라이저 개인화 설정 정보에 기반하여 가상 사운드를 생성할 수 있다. 엔진 사운드 이퀄라이저 개인화 설정 정보는 사용자의 UI(User Interface) 조작에 의해 설정될 수 있고, 사운드 모드, 음량, 음색 및/또는 가속 페달 반응도 등을 포함할 수 있다. 처리부(150)는 검출부(120)를 통해 내부 입력신호 파라미터(즉, CAN 정보) 및/또는 외부 입력신호 파라미터(예: GPS 정보)를 획득할 수 있다. 다시 말해서, 처리부(150)는 검출부(120)를 통해 차량 정보를 획득할 수 있다. 처리부(150)는 획득된 차량 정보에 기반하여 가상 사운드를 생성할 수 있다. 처리부(150)는 가상 사운드 생성 시 가상 사운드의 음량, 음색 및/또는 사운드 출력 시점 등을 조절할 수 있다. 처리부(150)는 생성된 가상 사운드를 사운드 출력부(140)에 전송할 수 있다. 사운드 출력부(140)는 처리부(150)의 지시에 따라 생성된 가상 사운드를 재생하여 출력할 수 있다.
처리부(150)는 가속 페달 미작동 시 정속 주행 시스템(auto cruise control system)이 작동 중인지를 확인할 수 있다. 다시 말해서, 처리부(150)는 운전자가 가속 페달을 조작하지 않는 경우, 정속 주행 시스템의 작동 여부를 확인할 수 있다.
처리부(150)는 정속 주행 시스템이 작동 중인 경우, 주행 감성(엔진 폭발음 감성)을 고려하여 가상 사운드를 디자인할 수 있다. 주행 감성은 스포티(sporty) 감성, 파워풀(powerful) 감성 및 럭셔리(luxury) 감성으로 구분할 수 있다. 다시 말해서, 처리부(150)는 차량 속도에 따른 오더(order) 성분을 반영하여 가상 사운드를 생성할 수 있다. 여기서, 차량 속도는 RPM에 따라 저속, 중속 및 고속으로 구분할 수 있다. 오더는 엔진 단위 회전당 진동이나 소음을 유발하는 이벤트의 수라고 할 수 있다.
저속, 중속 및 고속에서의 오더 성분을 차량의 엔진 폭발음 감성으로 반영하기 위하여, 오더 성분을 3단계로 분류하고 주행 감성 상관성을 부여할 수 있다. 1단계 오더 성분은 기본음(fundamental, 예: 1.5 order)이고, 2단계 오더 성분은 2배음(예: 3 order)이며, 3단계 오더 성분은 3배음(예: 4.5 order)일 수 있다. 1단계 오더 성분, 2단계 오더 성분 및 3단계 오더 성분 각각에 스포티 감성, 파워풀 감성 및 럭셔리 감성을 부여할 수 있다.
주행 사운드로부터 3단계 오더 성분을 분류하기 위해, 처리부(150)는 딥러닝 기반 컬러맵 음질 분석 알고리즘(이미지 패턴 분석)을 이용하여 주행 사운드의 컬러맵을 분석할 수 있다. 처리부(150)는 컬러맵 분석을 통해 주행 패턴에 따른 오더 성분을 3단계로 분류할 수 있다. 예를 들어, 처리부(150)는 도 2에 도시된 주행 사운드의 컬러맵을 분석하여 도 3에 도시된 바와 같이 3단계의 오더 성분 즉, 1단계 오더 성분(310), 2단계 오더 성분(320) 및 3단계 오더 성분(330)으로 분류할 수 있다.
처리부(150)는 빅데이터 기반 주행 감성 모델을 이용하여 가속 페달 개도량에 따른 음압 변화 데이터를 생성할 수 있다. 처리부(150)는 음원 합성 프로그램을 활용하여 분류된 오더 성분과 생성된 음압 변화 데이터를 합성할 수 있다. 처리부(150)는 음원 합성 프로그램을 활용하여 다중 WAV 구성을 통해 시간 도메인(time domain)으로 변환하고 차량 속도(주행 속도)에 따라 음색과 저항을 조절해 속도 감응 사운드를 재생할 수 있다.
처리부(150)는 정속 주행 시스템의 작동 전 사운드와 작동 후 사운드를 매칭하고 매칭된 사운드를 재생하여 출력할 수 있다. 처리부(150)는 AUDACITY 등과 같은 사운드 믹싱 프로그램을 이용하여 정속 주행 시스템 작동 전 주행 사운드와 정속 주행 시스템 작동 후 가상 사운드(감성 사운드)를 믹싱할 수 있다. 처리부(150)는 자동 분할 믹싱 자동화를 통해 믹싱(합성)을 반복적으로 수행하여 사운드 변화 구간에 제공할 수 있다. 이와 같이, 정속 주행 시스템 작동 전 주행 사운드와 정속 주행 시스템 작동 후 가상 사운드를 믹싱하여 제공하므로, 처리부(150)는 운전자가 정속 주행 시스템을 작동시키며 가속 페달에서 발을 떼는 경우에도 이질감 없이 가상 사운드를 제공할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예들에 따른 속도 감응 가상 사운드 재생을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 처리부(150)는 차량의 주행 패턴에 따라 분류된 오더 성분(410)과 가속 페달 개도량에 따른 음압 변화 데이터(420)를 합성할 수 있다. 음압 변화 데이터(420)는 가속 페달 개도량(예: 0%, 50%, 100%)에 따른 실내 음압 레벨(Sound Pressure Level, SPL)에 대한 빅데이터 기반 주행 감성 사운드일 수 있다. 처리부(150)는 Granular Synthesis와 같은 음원 합성 기술을 이용하여 분류된 오더 성분(410)과 가속 페달 개도량에 따른 음압 변화 데이터(420)를 합성하여 속도 감응 가상 사운드(430)를 생성할 수 있다.
도 5를 참조하면, 처리부(150)는 음원 합성 프로그램을 이용하여 다중 WAV 구성을 통해 빅데이터 기반 주행 감성 사운드를 주파수 도메인에서 시간 도메인으로 변환할 수 있다. 처리부(150)는 변환된 주행 감성 사운드의 게인(gain)을 조절하여 속도 감응 가상 사운드를 생성할 수 있다. 게인 조절 시, 처리부(150)는 차량 속도와 연계하여 음색을 변경하고 저항을 조절할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 사운드 믹싱을 설명하기 위한 도면이다.
정속 주행 시스템 미작동 조건에서, 처리부(150)는 가속 페달 개도량에 따른 주행 사운드(즉, 정속 주행 시스템 작동 전 사운드)를 재생시킬 수 있다. 주행 사운드를 재생하는 중 운전자가 정속 주행 시스템을 작동시키며 가속 페달을 조작하지 않는 경우, 처리부(150)는 차량 속도에 따른 가상 사운드(빅데이터 기반 감성 사운드)를 재생시킬 수 있다. 이때, 주행 사운드(A)와 가상 사운드(B) 사이의 변화 구간 이질감을 방지하기 위하여, 처리부(150)는 도 6에서와 같이, 주행 사운드(A)와 가상 사운드(B)를 합성하여 제1 합성 사운드(C)를 생성할 수 있다.
처리부(150)는 주행 사운드(A)와 제1 합성 사운드(C)를 합성하여 제2 합성 사운드(D)를 생성할 수 있다. 처리부(150)는 제2 합성 사운드(D)를 주행 사운드(A)와 제1 합성 사운드(C) 사이에 적용할 수 있다. 또한, 처리부(150)는 제2 합성 사운드(C)와 가상 사운드(B)를 믹싱하여 제3 합성 사운드(E)를 생성할 수 있다. 주행 사운드(A)에서 가상 사운드(B)로 사운드 변화가 일어날 때, 처리부(150)는 사운드 변화 구간에서 제2 합성 사운드(D), 제1 합성 사운드(C) 및 제3 합성 사운드(E)를 순차적으로 재생하여 출력하므로, 이질감 없이 최대한 자연스러운 사운드 변화를 구현할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 차량 사운드 발생 방법을 도시한 흐름도이다.
처리부(150)는 가속 페달이 미조작 상태인지를 판단할 수 있다(S110). 처리부(150)는 APS에 의해 측정되는 가속 페달 개도량에 근거하여 가속 페달 미조작 여부를 판단할 수 있다. 처리부(150)는 가속 페달 개도량이 0%인 경우 가속 페달 미조작으로 판단할 수 있다. 처리부(150)는 가속 페달 개도량이 0%를 초과하는 경우 가속 페달 조작으로 판단할 수 있다.
처리부(150)는 가속 페달 미조작인 경우, 정속 주행 시스템이 작동 중인지를 판단할 수 있다(S120). 처리부(150)는 정속 주행 시스템과의 통신을 통해 정속 주행 시스템 작동 여부를 판단할 수 있다.
처리부(150)는 정속 주행 시스템이 작동 중인 경우, 주행 음원으로부터 차량 속도 기반 오더 성분을 분류할 수 있다(S130). 처리부(150)는 주행 음원(예: 정속 사운드)으로부터 차량 속도에 따른 오더 성분을 3단계로 분류할 수 있다.
처리부(150)는 분류된 오더 성분을 기반으로 속도 감응 가상 사운드를 생성할 수 있다(S140). 처리부(150)는 빅데이터 기반 주행 감성 모델을 통해 생성되는 주행 감성 사운드와 분류된 오더 성분을 합성하여 속도 감응 가상 사운드를 생성할 수 있다.
처리부(150)는 정속 주행 시스템 작동 전후 사운드를 매칭할 수 있다(S150). 처리부(150)는 음원 합성 및 자동 분할 믹싱 자동화 기술을 이용하여 정속 주행 시스템 작동 전 주행 사운드와 정속 주행 시스템 작동 후 가상 사운드(속도 감응 가상 사운드) 사이의 사운드 변화를 자연스럽게 구현할 수 있다.
처리부(150)는 매칭된 가상 사운드를 출력할 수 있다(S160). 처리부(150)는 매칭된 사운드를 사운드 출력부(140)로 전송할 수 있다. 사운드 출력부(140)는 매칭된 사운드를 재생하여 출력할 수 있다.
S110에서 가속 페달이 조작 상태로 판단되면, 처리부(150)는 차량 정보에 근거하여 가상 사운드를 생성할 수 있다(S170). 처리부(150)는 가속 페달 개도량에 근거하여 가상 사운드를 생성할 수 있다. 이후, 처리부(150)는 생성된 가상 사운드를 사운드 출력부(140)를 통해 재생하여 출력할 수 있다(S160).
도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 차량 사운드 발생 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory)(1310) 및 RAM(Random Access Memory)(1320)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서(1100) 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서(1100) 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 가속 페달의 조작 여부를 판단하는 단계;
    상기 가속 페달이 미조작으로 판단되는 경우, 정속 주행 시스템이 작동 중인지를 판단하는 단계;
    상기 정속 주행 시스템이 작동 중인 경우, 주행 사운드로부터 차량 속도 기반 오더 성분을 분류하는 단계; 및
    상기 분류된 차량 속도 기반 오더 성분을 기반으로 속도 감응 가상 사운드를 재생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 사운드 발생 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량 속도 기반 오더 성분을 분류하는 단계는,
    딥러닝 기반 컬러맵 음질 분석 알고리즘을 이용하여 상기 주행 사운드의 컬러맵을 분석하여 3단계 오더 성분으로 분류하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 사운드 발생 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 속도 감응 가상 사운드를 재생하는 단계는,
    상기 분류된 차량 속도 기반 오더 성분과 빅데이터 기반 주행 감성 모델에 의해 생성되는 감성 사운드를 합성하여 합성 사운드를 생성하는 단계; 및
    차량 속도에 기반하여 상기 합성 사운드의 음색과 저항을 조절하여 상기 속도 감응 가상 사운드를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 사운드 발생 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 속도 감응 가상 사운드를 재생하는 단계는,
    상기 정속 주행 시스템 작동 전 주행 사운드와 상기 정속 주행 시스템 작동 후 상기 속도 감응 가상 사운드를 믹싱을 반복적으로 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 사운드 발생 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 가속 페달의 조작 여부를 판단하는 단계는,
    가속 페달 위치 센서에 의해 측정되는 가속 페달 개도량에 기반하여 상기 가속 페달이 조작되고 있는지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 사운드 발생 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 속도 감응 가상 사운드를 재생하는 단계는,
    상기 가속 페달 개도량에 따른 음압 변화 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 분류된 차량 속도 기반 오더 성분과 생성된 음압 변화 데이터를 합성하여 상기 속도 감응 가상 사운드를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 사운드 발생 방법.
  7. 가속 페달 조작 및 정속 주행 시스템 작동 여부를 검출하는 검출부; 및
    상기 가속 페달이 조작되지 않는 상황에서 상기 정속 주행 시스템이 작동 중인 경우, 주행 사운드로부터 차량 속도 기반 오더 성분을 분류하고, 분류된 차량 속도 기반 오더 성분을 기반으로 속도 감응 가상 사운드를 재생하는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 사운드 발생 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 처리부는,
    딥러닝 기반 컬러맵 음질 분석 알고리즘을 이용하여 상기 주행 사운드의 컬러맵을 분석하여 3단계 오더 성분으로 분류하는 것을 특징으로 하는 차량 사운드 발생 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 분류된 차량 속도 기반 오더 성분과 빅데이터 기반 주행 감성 모델에 의해 생성되는 감성 사운드를 합성하여 합성 사운드를 생성하고,
    차량 속도에 기반하여 상기 합성 사운드의 음색과 저항을 조절하여 상기 속도 감응 가상 사운드를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량 사운드 발생 장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 정속 주행 시스템 작동 전 주행 사운드와 상기 정속 주행 시스템 작동 후 상기 속도 감응 가상 사운드를 믹싱을 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 사운드 발생 장치.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 검출부는,
    가속 페달 위치 센서를 이용하여 가속 페달 개도량을 측정하고,
    상기 처리부는,
    상기 가속 페달 개도량에 기반하여 상기 가속 페달이 조작되고 있는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 사운드 발생 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 가속 페달 개도량에 따른 음압 변화 데이터를 생성하고, 상기 분류된 차량 속도 기반 오더 성분과 생성된 음압 변화 데이터를 합성하여 상기 속도 감응 가상 사운드를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량 사운드 발생 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101744716B1 (ko) 2015-10-27 2017-06-08 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어방법
KR101856935B1 (ko) 2016-12-19 2018-05-11 현대자동차주식회사 차량의 가상 엔진음 생성 장치 및 그 방법
KR102131390B1 (ko) 2019-05-16 2020-07-08 현대자동차주식회사 엔진 사운드 제너레이터 장착구조

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7606374B2 (en) * 2003-10-09 2009-10-20 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Engine sound synthesizer, motor vehicle and game machine employing the engine sound synthesizer, engine sound synthesizing method, and recording medium containing computer program for engine sound synthesis
JP4888386B2 (ja) * 2005-03-11 2012-02-29 ヤマハ株式会社 エンジン音加工装置
JP4328766B2 (ja) * 2005-12-16 2009-09-09 本田技研工業株式会社 能動型振動騒音制御装置
US8542844B2 (en) * 2011-04-07 2013-09-24 Visteon Global Technologies, Inc. Sound modification system and method
KR102126668B1 (ko) * 2013-10-25 2020-06-25 현대모비스 주식회사 오토크루즈 속도 설정에 대응하는 가상 엔진음 제어 장치 및 방법
KR20200123503A (ko) * 2019-04-15 2020-10-30 현대자동차주식회사 인공지능을 이용한 운전자 성향 기반의 차량 엔진음 제어장치 및 제어방법
US11257477B2 (en) * 2020-03-18 2022-02-22 Harman International Industries, Incorporated Motor noise masking
KR20220000655A (ko) * 2020-06-26 2022-01-04 현대자동차주식회사 주행음 라이브러리, 주행음 라이브러리 생성 장치 및 주행음 라이브러리를 포함하는 차량
KR20220150692A (ko) 2021-05-04 2022-11-11 현대자동차주식회사 차량의 가상 엔진 사운드 생성 시스템 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101744716B1 (ko) 2015-10-27 2017-06-08 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어방법
KR101856935B1 (ko) 2016-12-19 2018-05-11 현대자동차주식회사 차량의 가상 엔진음 생성 장치 및 그 방법
KR102131390B1 (ko) 2019-05-16 2020-07-08 현대자동차주식회사 엔진 사운드 제너레이터 장착구조

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