KR20230168421A - 사운드 출력이 가능한 자동차용 램프 및 이를 이용한 커뮤니케이션 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사운드 출력이 가능한 자동차용 램프 및 이를 이용한 커뮤니케이션 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 자동차용 램프의 아우터 렌즈 내측면에 피에조 스피커 형태의 액추에이터를 설치하여 사운드 출력이 가능하도록 하는 자동차용 램프 및 이를 이용하여 비디오 신호와 오디오 신호를 동시에 동기화하여 출력할 수 있는 커뮤니케이션 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 광원; 상기 광원의 전방측에 배치되는 아우터 렌즈; 상기 아우터 렌즈에 일측에 구비되어 수신한 오디오 신호를 기초로 아우터 렌즈와 접촉하여 상기 아우터 렌즈를 진동시키는 적어도 하나의 액추에이터; 및 수신한 오디오 신호를 증폭하여 상기 액추에이터로 출력하는 오디오 앰프;를 포함한다.

Description

사운드 출력이 가능한 자동차용 램프 및 이를 이용한 커뮤니케이션 시스템{Car lamp capable of sound output and communication system using the same}
본 발명은 사운드 출력이 가능한 자동차용 램프 및 이를 이용한 커뮤니케이션 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 자동차용 램프의 아우터 렌즈 내측면에 피에조 스피커 형태의 액추에이터를 설치하여 사운드 출력이 가능하도록 하는 자동차용 램프 및 이를 이용하여 비디오 신호와 오디오 신호를 동시에 동기화하여 출력할 수 있는 커뮤니케이션 시스템에 관한 것이다.
자동차의 헤드램프는 자동차의 기능과 디자인 두 측면에서 중요한 역할을 한다. 헤드램프는 야간에 운전자의 시야를 확보해주며, 다른 차량이나 보행자에게 차량을 존재를 알리는 기능을 제공한다. 헤드램프는 자동차의 눈이 라고도 할 만큼 디자인 요소로 많은 비중을 차지하고 있다. 부분 변경(Facelift) 모델 등에서도 변화가 가해지는 주요한 부품이다.
1970년대 이전 헤드램프에는 필라멘트로 불리는 백열전구가 사용되었으나, 수명이 짧고 휘도가 낮아 헤드램프로서는 한계가 있었다. 이후 개발된 할로겐 램프는 빛의 확산 각이 넓고 시야 확보가 용이하며 소형화가 가능한 장점이 있었다. 이후, HID(High Intensity Discharge) 램프를 거쳐 최근에는 LED램프가 빠르게 자리를 잡고 있다.
최근에는 자동차용 헤드램프가 단순히 전방 시야를 확보하기 위한 광 조사에 그치지 않고, 다양한 영상 신호의 출력을 통해 엔터테인먼트 또는 커뮤니케이션 기능을 수행할 수 있도록 제공되고 있다.
하지만 현재 헤드램프 포함한 자동차용 램프에서 영상 신호를 출력하기는 하지만, 음성 신호를 출력하고 있지는 않다.
물론 자동차용 램프가 아닌 자동차의 다른 구성 위치에서 음성출력장치를 통해 음성 출력이 수행되도록 구성할 수는 있으나, 헤드램프에 음성출력을 하기 위해서는 자동차용 램프의 외부 하우징, 일반적으로는 아우터 렌즈에 별도의 음성출력장치를 장착하기 위한 홀을 형성하고 여기에 음성출력장치를 설치하여야 하나 이는 작업 공수를 증대시키고 빗물 등의 외부 물질이 램프 내로 유입될 수 있는 등의 다양한 문제를 야기할 수 있다.
따라서, 자동차용 램프의 영상 출력과 동기화하여 음성 출력을 수행함에 따라 엔터테인먼트 기능 및 커뮤니케이션 기능을 포함한 다양한 기능을 수행할 수 있는 자동차용 램프의 개선이 요구된다.
한국공개특허 제10-2018-0074978호(공개일자: 2018.07.04.)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 자동차용 램프의 아우터 렌즈 내측면에 피에조 스피커 형태의 액추에이터를 설치하고, 제어부가 자동차용 램프를 통해 비디오 신호와 오디오 신호를 동기화하여 출력함으로써 사운드 출력이 가능함과 동시에 비디오와 동기화하여 출력하여 커뮤니케이션 기능을 수행할 수 있는 사운드 출력이 가능한 자동차용 램프 및 이를 이용한 커뮤니케이션 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.
본 발명은 광원; 상기 광원의 전방측에 배치되는 아우터 렌즈; 상기 아우터 렌즈에 일측에 구비되어 수신한 오디오 신호를 기초로 아우터 렌즈와 접촉하여 상기 아우터 렌즈를 진동시키는 적어도 하나의 액추에이터; 및 수신한 오디오 신호를 증폭하여 상기 액추에이터로 출력하는 오디오 앰프;를 포함한다.
여기서 상기 액추에이터와 접촉하는 상기 아우터 렌즈의 접촉 영역은, 상기 액추에이터와 비접촉하는 상기 아우터 렌즈의 비접촉 영역에 비해서, 상기 액추에이터의 고유 진동수와 가까운 고유 진동수를 갖는다.
또한 상기 액추에이터는 일측이 상기 광원과 대향하는 상기 아우터 렌즈의 내측면에 밀착되되, 상기 액추에이터의 타측에 상기 액추에이터가 진동할 수 있도록 2mm 이상의 폭을 갖는 공간인 진동공간부를 더 포함한다.
아울러 상기 아우터 렌즈는 광투사 영역과 비투사 영역을 포함하되, 상기 액추에이터는 상기 비투사 영역에 설치된다.
또한 복수의 상기 액추에이터 중 적어도 하나를 제1액추에이터, 상기 제1액추에이터에 비해서 고음 대역을 출력하는 적어도 다른 하나를 제2액추에이터라 할 때, 상기 제1액추에이터가 접촉되는 상기 아우터 렌즈의 제1영역은, 상기 제2액추에이터가 접촉되는 상기 아우터 렌즈의 제2영역 보다 강성이 낮다.
아울러 상기 아우터 렌즈는, 상기 액추에이터의 적어도 일부를 고정하는 고정부;를 더 포함한다.
한편 본 발명의 일실시예에 따른 커뮤니케이션 시스템은 자동차용 램프; 및 수신한 비디오 데이터 및 오디오 데이터에 기초하여 생성한 비디오 신호와 오디오 신호를 각각 상기 자동차용 램프의 광원 및 상기 액추에이터에 전송하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 비디오 신호와 상기 오디오 신호의 동기를 맞춰 전송한다.
여기서 상기 제어부는 상기 광원으로 비디오 신호를 전송하여 상기 광원에서 해당 광이 출력되기까지의 시간인 비디오 지연시간과, 상기 액추에이터로 오디오 신호를 전송하여 상기 액추에이터에서 해당 진동이 출력되기까지의 시간인 오디오 지연시간을 검출하여 상기 비디오 지연시간과 오디오 지연시간을 고려하여, 상기 출력되는 광과 상기 출력되는 진동이 동기화 되도록 상기 비디오 신호 및 상기 오디오 신호를 전송한다.
또한 자동차의 가상 엔진음을 생성하는 가상 엔진음 생성부;가 더 포함되되, 상기 가상 엔진음 생성부는 생성된 가상 엔진음을 상기 액추에이터로 전송하여 가상 엔진음이 출력되도록 한다.
본 발명에 따르면 영상 출력 가능한 자동차용 램프에 음성 출력까지 가능하도록 함에 따라 커뮤니케이션 기능을 보다 증대시키고, 엔터테인먼트 기능 또한 사용자에게 제공할 수 있는 효과가 있다.
아울러 가상 엔진음을 출력할 수 있어 기존 가상 엔진 사운드 시스템을 대체할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 램프의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 아우터 렌즈에 액추에이터가 구비된 모습을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 A 부분 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 아우터 렌즈의 광투사 영역 및 비투사 영역을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 아우터 렌즈의 비투사 영역인 가이드부에 액추에이터가 부착된 모습을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 주파수별 진동 강도를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 액추에이터의 고유 진동수를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 램프를 이용한 커뮤니케이션 시스템의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차용 램프를 이용한 커뮤니케이션 시스템의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 램프의 내부 구성을 나타내는 블럭도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 아우터 렌즈에 액추에이터가 구비된 모습을 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 A 부분 확대 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 램프(1000)는 크게 광을 조사하는 광원(100)과, 상기 광원(100)의 전방측에 배치되는 아우터 렌즈(200)와, 상기 아우터 렌즈(200)에 일측에 구비되어 수신한 오디오 신호를 기초로 아우터 렌즈(200)와 접촉하여 상기 아우터 렌즈(200)를 진동시키는 적어도 하나의 액추에이터(300) 및 수신한 오디오 신호를 증폭하여 PWM 신호로 변환하고 상기 액추에이터(300)로 출력하는 오디오 앰프(400)를 포함하여 구성된다.
여기서 광원(100)은 일반적인 자동차 헤드 램프로 통칭되는 주간 주행등(DRL, Daytime Running Light)에 주로 적용될 수 있으나, 이외에도 방향 지시등(Turn Signal), 안개등(Fog Lamp), 사이드 머커(Side Marker), 리어 램프 및 브레이크등과 같이 다양한 자동차용 램프에도 적용될 수 있음은 물론이다.
아울러 광원(100)의 종류 또한 최근에는 벌브형 광원에서 LED, OLED 또는 레이저 등 다양하게 개발되고 있으며, 본 발명은 이와 같은 광원(100)의 종류에 한정되지 않는다.
한편 상기 아우터 렌즈(200)는 상기 광원(100)의 광조사방향으로 전방에 위치되어 상기 광원(100)을 외부에 노출되지 않도록 보호하는 자동차용 램프의 하우징 역할을 수행함과 동시에 상기 광원(100)으로부터 조사된 광이 원활히 분산되도록 하는 역할을 수행할 수 있다.
이와 같은 아우터 렌즈(200)의 재질은 일예로 PC(폴리카보네이트, Polycabonate)가 적용될 수 있는데, 이러한 PC는 내충격성, 치수 안정성, 내후성 및 넓은 온도 범위에서의 전기적 특성이 우수한 특성을 가진다.
아울러 일반적인 PC 외에 유리전이 온도가 높은 PC-HT(폴리카보네이트 공중합체, Heat Resistant Polycarbonate) 또한 적용 가능하다.
이와 같은 광원(100) 및 아우터 렌즈(200)를 포함하는 자동차용 램프(1000)에 본 발명의 가장 큰 특징인 액추에이터(300)가 상기 아우터 렌즈(200)의 일측에 밀착되게 되는데, 이러한 액추에이터(300)는 수신한 오디오 신호에 따라 진동하는 피에조 스피커일 수 있다.
상기 피에조 스피커(Piezo speaker)는 압력을 가하면 전기를 발생시키는 압전효과(Piezoelectric Effect)를 역으로 이용한 소자로서 전기적 신호를 주어 수착과 팽창을 반복적으로 수행하면 진동에 따라 소리가 출력되는 원리이다.
이러한 액추에이터(300)는 상기 아우터 렌즈(200)의 내부면, 즉 상기 광원(100)과 대향하는 면 상에 밀착되어 수신한 오디오 신호에 따라 진동을 아우터 렌즈(200)에 제공한다.
이에 따라 아우터 렌즈(200)가 진동하게 되고 이러한 진동은 자동차용 램프(1000)의 전방 방향으로 소리를 출력하게 된다.
여기서 상기 액추에이터(300)를 아우터 렌즈(200)에 밀착하기 위해서는 액추에이터(300)에 별도의 접착제를 도포하여 아우터 렌즈(200)에 부착하거나, 이형 테이프와 같은 접착 수단을 통해 액추에이터(300)와 아우터 렌즈(200)를 부착하거나 아우터 렌즈(200)에 별도의 액자 케이스와 같은 형태의 고정부를 형성하고 상기 고정부에 액추에이터(300)를 고정시킬 수 있으며, 이외에도 액추에이터(300)와 아우터 렌즈(200) 간 결합 방법은 다양하게 구성될 수 있다.
한편 상기 액추에이터(300)의 일측이 상기 아우터 렌즈(200)의 내측면에 밀착될 때, 진동 전달이 원활하도록 상기 아우터 렌즈(200)의 밀착면은 액추에이터(300)의 일측 밀착면과 서로 형상적으로 대응되도록 구성됨이 바람직하다.
즉, 액추에이터(300)의 밀착면과 아우터 렌즈(200)의 밀착면이 서로 형상적으로 대응되도록 형성되어 밀착율이 증대됨에 따라 액추에이터(300)의 진동이 아우터 렌즈(200)에 원활하게 전달될 수 있는 것이다.
일예로 액추에이터(300)의 밀착면을 평탄화시키고, 아우터 렌즈(200)의 밀착면 또한 평탄화시킬 수 있다.
아울러 상기 액추에이터(300)의 타측 즉, 상기 아우터 렌즈(200)와 밀착되는 밀착면의 타측에는 상기 액추에이터(300)가 진동할 수 있도록 2mm 이상의 폭을 갖는 진동공간부(500)가 형성됨이 바람직하다.
이러한 진동공간부(500)는 자동차용 램프(1000)가 광원(100) 및 아우터 렌즈(200) 외에 다양한 구성 부품이 포함될 수 있는데, 상기 아우터 렌즈(200)에 밀착되는 액추에이터(300)의 타측에는 다른 구성 부품이 위치되더라도 적어도 2mm 이상으로 진동공간부의 폭(T)을 형성하여야 원활한 액추에이터(300)의 진동이 가능해질 수 있다.
물론 상기 진동공간부(500)는 액추에이터(300)의 타측면 전체에 대하여 2mm 이상의 폭이 형성되어야 할 것이다.
한편 상기 오디오 앰프(400)는 자동차 내에 구비되는 제어부로부터 오디오 신호를 전달받아 이를 PWM 신호로 변환하여 증폭하는데, 이러한 오디오 앰프(400)로는 본 발명의 일실시예에 따라 고성능, 고효율 및 초경량의 특징을 갖는 D Class 앰프를 적용하는 것이 바람직하다.
이러한 상기 D Class 앰프는 오디오 신호를 디지털 상태에서 증폭하는 앰프로서 디지털 앰프는 오디오 신호를 PWM(Pulse-Width-Modulation) 신호로 변환시킨 다음 이를 증폭한다.
구체적으로 상기 D Class 앰프는 PWM 변조기와 PWM 신호를 증폭시키는 D Class Switching 출력단으로 구성될 수 있다.
이와 같은 상기 D Class 앰프는 아날로그 입력을 받아서 아날로그 상태에서 PWM신호를 만들고 스위칭 증폭함에 따라 신호 처리과정이 항상 디지털 상태에 있으므로 디지털 앰프에 포함될 수 있다.
이에 따라 본 발명에 따른 오디오 앰프(400)는 신호의 증폭이 디지털 상태에서 이루어지므로 아날로그 증폭회로와 비교할 때 신호의 왜곡이 근본적으로 방지될 수 있으며, 증폭에 관여하는 소자가 종단의 스위칭 FET 뿐이므로 열 잡음에서 해방되어 양자화비트 수에 비례하여 높은 S/N비를 확보할 수 있다.
아울러 기존의 아날로그 A급, AB급 앰프의 경우 20~50% 정도의 에너지 효율을 가지고 있으며 손실분은 앰프 출력단에서 열로 발생되는데, 이러한 열 발생을 냉각시키기 위해 방열판이 요구되고, 그 결과 파워 앰프는 전력 손실이 많고, 무겁고, 크고, 이동성이 저하될 수 있다. 이에 반해 본 발명에 따른 오디오 앰프(400)는 스위칭 증폭함에 따라 90%이상의 에너지 효율을 가질 수 있어 별도의 방열판이 제거될 수 있고, 소형, 경량, 고효율의 앰프로 제작이 가능해진다.
아울러 상기 오디오 앰프(400)로부터 출력되는 PWM 신호는 LPF 필터를 통해 필터링이 수행된 후 액추에이터(300)로 전달되어 진동을 통한 오디오 출력이 이루어지도록 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 아우터 렌즈의 광투사 영역 및 비투사 영역을 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 아우터 렌즈의 비투사 영역인 가이드부에 액추에이터가 부착된 모습을 나타내는 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 아우터 렌즈(200)는 상기 광원(100)으로부터 조사되는 광이 통과하는 광투사 영역(LA)과, 나머지인 비투사 영역(NA)으로 분류될 수 있는데, 본 발명에 따른 액추에이터(300)는 광원(100)으로부터 조사되는 광이 간섭되지 않도록 비투사 영역(NA)에 구비됨이 바람직하다.
이를 위해 도 5에 도시된 바와 같이 비투사 영역(NA) 중 일부인 아우터 렌즈(200)의 가이드부(210)에 액추에이터(300)가 설치될 수 있다.
여기서 상기 가이드부(210)는 자동차용 램프(1000)가 자동차의 차체에 결합되기 위한 아우터 렌즈의 결합부로서 이러한 가이드부(210)는 아우터 렌즈(200)의 테두리측에서 일정 길이를 가지는 판상 형태로 돌출 구성된다.
이와 같은 가이드부(210)는 복수개가 형성될 수 있으며 이중 비투사 영역(NA)이면서 액추에이터(300)가 판상 형태로 형성되는 경우 평탄면을 가지는 가이드부(210)에 액추에이터(300)가 결합됨이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 주파수별 진동 강도를 나타내는 도면이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 액추에이터의 고유 진동수를 나타내는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 액추에이터(300)와 밀착되는 아우터 렌즈(200)의 밀착면 재질 강성은 동일한 액추에이터(300)의 진동에 대해서 출력되는 음역대를 결정할 수 있는데, 아우터 렌즈(200)의 밀착면 재질 강성이 낮을 경우, 액추에이터(300)로부터 전달받는 진동에 대해서 더 크게 진동함에 따라 중저음 대역에 있어서 보다 선명한 출력이 가능하도록 한다.
도 6을 참조하면, 출력되는 주파수가 작을수록 액추에이터(300)의 중심부 임피던스가 증가하여 강한 진동이 발생됨을 알 수 있고, 출력되는 주파수가 커질수록 진동이 주변부로 퍼지면서 약한 진동이 발생됨을 알 수 있다.
따라서, 밀착면 재질의 강성이 낮을 경우 액추에이터(300)의 강한 진동에 대해 동반 진동하는 정도가 커져서 저주파 대역의 음역을 선명하게 출력할 수 있고, 밀착면 재질 강성이 높은 경우 동반 진동하는 정도가 작아 저주파 대역의 음역을 원활하게 출력할 수 없게 된다.
이에 따라 액추에이터(300)가 중저음 대역의 소리를 선명하게 출력하도록 하려면, 액추에이터(300)가 밀착되는 아우터 렌즈(200)의 밀착면 재질이 비교적 낮은 강성의 재질로 구성되는 것이 바람직할 것이다.
아울러 본 발명의 일실시예에 따라 복수의 액추에이터(300)가 상기 아우터 렌즈(200)에 구비되는 경우, 중저음 대역을 포함하여 출력하는 적어도 하나인 제1액추에이터와 중저음 대역을 포함하지 않는 적어도 다른 하나인 제2액추에이터로 구성될 수 있다.
이는 중저음 대역을 주로 출력하는 제1액추에이터와 고음 대역을 주로 출력하는 제2액추에이터로 구성함에 따라 보다 다양하고 고품질인 출력음을 구성할 수 있다.
이러한 상기 제1액추에이터와 상기 제2액추에이터는 전술한 바와 같이 밀착되어 설치되는 아우터 렌즈(200)의 밀착면 재질 강성에 따라 결정될 수 있으며, 이를 위해 상기 제1액추에이터와 대응되는 아우터 렌즈(200)의 밀착면인 제1영역의 재질은 상기 제2액추에이터와 대응되는 아우터 렌즈(200)의 밀착면인 제2영역의 재질 보다 강성이 낮도록 구성한다.
이러한 아우터 렌즈(200)의 강성은 이를 구성하는 재료의 성질과, 해당 아우터 렌즈(200)의 밀착면 두께 등에 의해 결정될 수 있다.
한편 액추에이터(300)가 구비되는 상기 아우터 렌즈(200)의 재질은 액추에이터(300)의 고유 진동수와 설정된 소정 범위 내로 차이가 나지 않도록 구성될 수 있다.
이는 액추에이터(300)의 고유 진동수와 아우터 렌즈(200)의 고유 진동수가 같아지면 물체의 진폭이 커지는 공명 현상이 발생되는데, 본 발명에서는 이와 같은 공명 현상이 발생될 수 있도록 액추에이터(300)의 고유 진동수와 아우터 렌즈(200)의 고유 진동수 간 차이가 소정 범위, 일예로 액추에이터(300)의 고유 진동수를 기준으로 아우터 렌즈(200)의 고유 진동수가 70% 내지 130% 범위 내, 보다 바람직하게는 90% 내지 110% 범위 내의 값을 가지도록 하는 재질로 아우터 렌즈(200)를 구성할 수 있는 것이다.
이러한 액추에이터(300)의 고유 진동수를 측정하기 위해서는 임팩트 해머를 이용하여 액추에이터(300)의 고유 진동수를 확인하고, 확인된 액추에이터(300)의 고유 진동수로부터 전술한 소정 범위 내의 고유 진동수를 갖는 재질을 동일한 방법으로 확인하여 아우터 렌즈(200)를 구성할 수 있다.
물론 아우터 렌즈(200)의 전체 재질이 하나의 재질로 구성될 경우는 관계 없으나, 이종 재질로 구성될 경우 상기 액추에이터(300)가 밀착되어 설치되는 아우터 렌즈(200)의 밀착면이 상기 액추에이터(300)의 고유 진동수와 소정 범위 내로 차이를 갖는 재질로 구성되면 될 것이다.
아울러 본 발명의 일실시예에 따른 액추에이터(300)는 별도의 튜닝 공정을 통해 고유 진동수를 튜닝할 수 있으며, 일예에 따른 액추에이터(300)의 고유 진동수는 1khz 대역으로 구성될 수 있다.
또한 만일 액추에이터(300)가 1khz 대역의 고유 진동수를 갖는다면, PC 재질로 구성될 수 있는 아우터 렌즈(200) 또한 1khz를 기준으로 소정 범위 즉, 0.7khz 내지 1.3khz, 보다 바람직하게는 0.9khz 내지 1.1khz 범위 내의 값을 가지도록 아우터 렌즈(200)를 강성을 조절하여 고유 진동수를 튜닝할 수 있다.
또한 상기 아우터 렌즈(200)의 강성 조절을 통한 튜닝 시 아우터 렌즈(200)의 전 영역을 튜닝할 필요 없이 상기 액추에이터(300)와 접촉하는 상기 아우터 렌즈(200)의 접촉 영역에 대해서 고유 진동수가 소정 범위 내로 유사하도록 구성할 수 있다.
이에 따라 상기 액추에이터(300)와 접촉하는 상기 아우터 렌즈(200)의 접촉 영역은, 상기 액추에이터(300)와 비접촉하는 상기 아우터 렌즈(200)의 비접촉 영역에 비해서, 상기 액추에이터(300)의 고유 진동수와 가까운 고유 진동수를 갖게 될 수 있다.
한편 본 발명의 일실시예에 따른 상기 아우터 렌즈(200)는, 상기 액추에이터(300)가 고정되어 설치되기 위한 고정부(도면 미표시)를 포함할 수 있다.
여기서 상기 고정부는 다양한 형태로 구성될 수 있는데, 일예로, 판상으로 형성되는 액추에이터(300)의 수용하는 액자 케이스 형태로 구성될 수 있다.
이러한 모서리를 수용하는 형태로 형성되는 고정부의 경우, 일예로 액추에이터(300)를 고정부에 끼움 결합하는 형태로 고정시킬 수 있고, 다른 일예로 상기 고정부의 일측에서 슬라이딩하여 내입시키는 형태로 형성할 수도 있을 것이다.
아울러 본 발명의 일실시예에 따른 액추에이터(300)는 상기 아우터 렌즈(200)와의 밀착면에 샌드 블라스팅 등을 통해 외부에서 자동차용 램프를 볼 때, 아우터 렌즈(200)가 어느 정도 투명하더라도 액추에이터(300)가 잘 인식되지 않도록 불투명 처리를 수행함이 바람직하다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 램프를 이용한 커뮤니케이션 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 커뮤니케이션 시스템(2000)은 크게 전술한 자동차용 램프(1000) 및 상기 자동차용 램프(1000)로 비디오 신호 및 오디오 신호 중 적어도 하나를 전송하는 제어부(1100)를 포함하여 구성되는데, 여기서 상기 제어부(1100)는 상기 비디오 신호를 상기 자동차용 램프(1000)의 광원(100)으로 전송하고, 상기 오디오 신호를 상기 액추에이터(300)로 전송한다.
이러한 제어부(1100)를 통한 비디오 신호와 오디오 신호를 각각 광원(100) 및 액추에이터(300)로 전송하여 출력을 제어함에 따라 자동차용 램프(1000)가 영상 출력 및 음성 출력이 동시에 이루어질 수 있어 자동차 탑승객은 물론 자동차 주변의 사람들에게 영상과 음성이 제공될 수 있게 된다.
여기서 상기 제어부(1100)에는 내장형으로 비디오 블록(1110) 및 오디오 블록(1120)이 각각 탑재될 수 있으며, 이러한 비디오 블록(1110) 및 오디오 블록(1120)은 고해상도 이미지와 고음질의 오디오를 출력할 수 있도록 한다.
아울러 상기 제어부(1100)에 비디오 블록(1110) 및 오디오 블록(1120)이 없는 경우, 외장형으로 별도의 영상 코덱과 오디오 코덱이 구비되어 비디오 신호 및 오디오 신호를 디코딩하도록 구성될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 커뮤니케이션 시스템(2000)을 통해 자동차용 램프(1000)로부터 영상과 음성을 제공하여 자동차 운전자와 보행자 간 상호작용을 위한 커뮤니케이션이 이루어질 수 있으며 이외에도 사용자가 자동차용 램프(1000)로부터 출력되는 영상과 음성을 통해 컨텐츠를 즐길 수 있는 엔테테인먼트의 기능도 수행할 수 있게 된다.
이를 위해서는 출력되는 비디오 신호와 오디오 신호 간의 동기화가 선행되어야 하는데, 본 발명의 일실시예에 따른 제어부(1100)는 상기 광원(100)으로 전송하는 비디오 신호의 클럭(Clock)과 상기 액추에이터(300)로 전송하는 오디오 신호의 클럭(Clock)을 동기화를 제어하게 된다.
물론 광원(100)의 해상도 즉, LED로 구성되는 광원의 픽셀이 많지 않은 경우 제어부(1100)는 비디오 신호를 제어하지 않고 통신 인터페이스를 사용하여 LED를 개별 제어할 수도 있을 것이다.
이 경우, 비디오 데이터 패킷의 Start bit과 오디오 클럭 신호를 동기화하여 출력할 수 있다.
아울러 상기 제어부(1100)는 전술한 오디오 신호와 비디오 신호 간 동기 제어를 수행할 때, 상기 광원(100)으로 비디오 신호를 전송하여 광원(100)에서 최종적으로 출력되기까지의 시간인 비디오 지연시간과, 상기 액추에이터(300)로 오디오 신호를 전송하여 액추에이터(300)에서 최종적으로 출력되기까지의 시간인 오디오 지연시간을 각각 검출할 수 있다.
이와 같이 검출된 비디오 지연시간과 오디오 지연시간을 고려하여 각각 동시에 출력되도록 동기 제어를 수행할 수 있다.
즉, 오디오 신호 및 비디오 신호의 시작 시점을 제어부(1100)에서 광원(100) 및 액추에이터(300)로 각각 전송하는 시점을 기준으로 동기화를 제어하는 것이 아니라 광원(100) 및 액추에이터(300)에서 출력되는 시점을 기준으로 동기화를 제어하는 것이다.
이러한 지연시간은 매우 작은 시간이므로 일반적인 사용 상황에서는 수행하지 않다가 정밀한 동기화가 요구되는 경우 사용자 설정이나 요청에 따라 지연시간을 고려한 동기화를 수행하도록 구성할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차용 램프를 이용한 커뮤니케이션 시스템의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다.
도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 커뮤니케이션 시스템(2000)은 전기차에 주로 적용되는 가상 엔진 사운드 시스템의 사운드 출력 기능을 수행할 수 있다.
이를 위해 본 발명의 커뮤니케이션 시스템(2000)에는 전술한 자동차용 램프(1000) 및 제어부(1100)에 더하여 자동차의 가상 엔진음을 생성하는 가상 엔진음 생성부(1200)가 포함된다.
여기서 상기 가상 엔진음 생성부(1200)는 현재 자동차의 출력 토크를 입력받아 해당 출력 토크에 대응되는 RPM을 특정하고, 특정된 RPM에 대응되는 가상 엔진음 오디오 데이터를 추출하게 된다.
이에 따라 추출된 가상 엔진음 오디오 데이터는 전술한 액추에이터(300)로 전송되어 출력되도록 하는데, 도 8에서와 같이 오디오 앰프(400)를 통해 액추에이터(300)로 전송될 수 있음은 물론이다.
아울러 자동차의 좌, 우에 설치되는 헤드램프에 본 발명의 자동차용 램프(1000)가 적용될 경우, 오디오 블록 또는 오디오 코덱이 좌, 우 자동차용 램프(1000)를 별도로 제어하여 스테레오 사운드를 출력하도록 구성할 수 있다.
한편 본 발명에 따른 커뮤니케이션 시스템(2000)에 적용되는 상기 자동차용 램프(1000)는 전술한 자동차용 램프(1000)와 동일하므로 구체적인 내용은 생략하도록 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정은 균등물들로 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.
100 : 광원
200 : 아우터 렌즈
210 : 가이드부
300 : 액추에이터
400 : 오디오 앰프
500 : 진동공간부
1000 : 자동차용 램프
1100 : 제어부
1110 : 비디오 블록
1120 : 오디오 블록
1200 : 가상엔진음 생성부
2000 : 커뮤니케이션 시스템
LA : 광투사 영역
NA : 비투사 영역
T : 진동공간부의 폭

Claims (9)

  1. 광원;
    상기 광원의 전방측에 배치되는 아우터 렌즈;
    상기 아우터 렌즈에 일측에 구비되어 수신한 오디오 신호를 기초로 아우터 렌즈와 접촉하여 상기 아우터 렌즈를 진동시키는 적어도 하나의 액추에이터; 및
    수신한 오디오 신호를 증폭하여 상기 액추에이터로 출력하는 오디오 앰프;를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 사운드 출력이 가능한 자동차용 램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액추에이터와 접촉하는 상기 아우터 렌즈의 접촉 영역은,
    상기 액추에이터와 비접촉하는 상기 아우터 렌즈의 비접촉 영역에 비해서, 상기 액추에이터의 고유 진동수와 가까운 고유 진동수를 갖는 것
    을 특징으로 하는 사운드 출력이 가능한 자동차용 램프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액추에이터는 일측이 상기 광원과 대향하는 상기 아우터 렌즈의 내측면에 밀착되되,
    상기 액추에이터의 타측에 상기 액추에이터가 진동할 수 있도록 2mm 이상의 폭을 갖는 공간인 진동공간부를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 사운드 출력이 가능한 자동차용 램프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 렌즈는 광투사 영역과 비투사 영역을 포함하되,
    상기 액추에이터는 상기 비투사 영역에 설치되는 것
    을 특징으로 하는 사운드 출력이 가능한 자동차용 램프.
  5. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 액추에이터 중 적어도 하나를 제1액추에이터, 상기 제1액추에이터에 비해서 고음 대역을 출력하는 적어도 다른 하나를 제2액추에이터라 할 때,
    상기 제1액추에이터가 접촉되는 상기 아우터 렌즈의 제1영역은, 상기 제2액추에이터가 접촉되는 상기 아우터 렌즈의 제2영역 보다 강성이 낮은 것
    을 특징으로 하는 사운드 출력이 가능한 자동차용 램프.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 렌즈는,
    상기 액추에이터의 적어도 일부를 고정하는 고정부;를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 사운드 출력이 가능한 자동차용 램프.
  7. 제1항의 특징을 갖는 자동차용 램프; 및
    수신한 비디오 데이터 및 오디오 데이터에 기초하여 생성한 비디오 신호와 오디오 신호를 각각 상기 자동차용 램프의 광원 및 상기 오디오 앰프로 전송하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 비디오 신호와 상기 오디오 신호의 동기를 맞춰 전송하는 것
    을 특징으로 하는 커뮤니케이션 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 광원으로 비디오 신호를 전송하여 상기 광원에서 해당 광이 출력되기까지의 시간인 비디오 지연시간과, 상기 액추에이터로 오디오 신호를 전송하여 상기 액추에이터에서 해당 진동이 출력되기까지의 시간인 오디오 지연시간을 검출하여 상기 비디오 지연시간과 오디오 지연시간을 고려하여, 상기 출력되는 광과 상기 출력되는 진동이 동기화 되도록 상기 비디오 신호 및 상기 오디오 신호를 전송하는 것
    을 특징으로 하는 커뮤니케이션 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    자동차의 가상 엔진음을 생성하는 가상 엔진음 생성부;가 더 포함되되,
    상기 가상 엔진음 생성부는
    생성된 가상 엔진음을 상기 액추에이터로 전송하여 가상 엔진음이 출력되도록 하는 것
    을 특징으로 하는 커뮤니케이션 시스템.
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