KR101547938B1

KR101547938B1 - 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 및 이의 제어 방법

Info

Publication number: KR101547938B1
Application number: KR1020140051508A
Authority: KR
Inventors: 선재승; 박종필
Original assignee: 대성전기공업주식회사
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2014-04-29
Publication date: 2015-08-28
Anticipated expiration: 2034-04-29
Also published as: EP3139374A4; EP3139374B1; EP3139374A1; US20170043713A1; WO2015167192A1; JP2017520444A; CN106663420A; US9987982B2

Abstract

본 발명은, 차량의 작동 상태를 감지하는 차량 상태 감지부; 차량의 작동 상태에 따라 출력될 수 있는 다수개의 작동음이 음원 데이터 형태로 저장되는 음원 저장부; 상기 음원 저장부에 저장된 작동음 중 어느 하나 이상을 선택하여 출력되는 음원을 조정 재생하는 음원 재생부; 상기 음원 재생부에 의하여 조정 재생되는 작동음을 증폭시키는 음원 증폭부; 상기 음원 증폭부에서 증폭된 증폭 작동음을 출력하는 음향 출력부; 및 상기 차량 상태 감지부의 감지 신호를 인가받고, 인가받은 감지 신호에 따라 상기 작동음을 조정 변경하는 방식으로 서로 다르게 재생되도록 상기 음원 재생부를 동작 제어하는 제어부를 포함하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치를 제공하는 제공 단계; 상기 제어부가 상기 음향 출력부의 연결 상태 및 상기 음원 재생부의 작동 상태를 확인하고, 상기 음원 증폭부의 출력을 사전 설정 기준값과 비교하여 왜곡 여부를 진단하는 진단 확인 단계를 포함하는 초기화 단계; 상기 제어부가 차량 상태 감지부가 감지한 차량 작동 상태에 따라 친환경 차량의 작동 사운드 발생 여부를 판단하여, 상기 음원 저장부에 저장된 음원 중 어느 하나 이상을 선택되는 음원을 음향 출력부를 통하여 작동음으로 출력하는 작동음 실행 단계를 포함하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법을 제공한다.

Description

친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 및 이의 제어 방법{Driving Sound Generating System for Environment Friendly Vehicle and a method for controlling the system}

본 발명은 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 및 제어 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 차량의 다양한 작동 상태를 감지하고, 감지된 차량 작동 상태에 따라 다양한 종류의 작동음을 재생하거나 또는 서로 다른 재생 방식으로 작동음을 재생함으로써, 차량 작동 상태에 따라 실제 엔진음에 근접하는 가상음, 즉 작동음을 생성 출력하여 운전자 및 보행자에게 전달할 수 있고, 이에 따라 보행자의 안전을 더욱 확보할 수 있을 뿐만 아니라 운전자에 대해 안전 운행을 유도할 수 있는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.

최근 들어 에너지 고갈로 인한 대체 수송 수단으로 친환경 차량에 대한 개발이 매우 활발하다. 친환경 차량으로는 대표적으로 하이브리드 자동차(Hybrid Vehicle), 전기 자동차(Electric Vehicle), 수소연료전지 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle) 등이 있는데, 이러한 친환경 차량은 엔진이 작동하는 방식이 아니므로, 기존의 내연기관 차량과는 달리 주행시 엔진 소음 등이 발생하지 않는다. 따라서, 이러한 친환경 차량에 대해서는 주변 보행자 보호를 위한 법규 제정이 준비중에 있으며, 이러한 법규 제정과 연관된 친환경 차량의 가상 작동 사운드 발생 시스템에 대한 연구 개발이 필요한 실정이다.

즉, 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 수소연료전지 자동차 등의 친환경 차량은 가솔린 차량 및 디젤 차량에서 발생되는 엔진 특유의 사운드가 발생되지 않는데, 이로 인하여 차량이 보행자 쪽으로 근접해 오거나 골목길 혹은 실내 주차장과 같은 장소에서 보행자가 차량을 인지하지 못하여 사고가 발생 되기도 하며, 차량 소음이 발생되지 않아 운전자 또한 차량의 시동 상태 혹은 차량의 현재 상태에 대해 인지하기 힘들다는 문제가 있다.

뿐만 아니라 전기 자동차 또는 수소연료전지 자동차와 같이 에너지를 충전해야 하는 시스템의 차량에서는 충전기를 연결하여 충전할 경우 충전이 시작되었는지 또는 완료되었는지 여부를 알기가 어려우며, 베터리 방전 또는 연료 부족으로 인한 위험에 대해 운전자가 인식할 수 있는 차량 정보가 많이 부족하여 사용이 매우 불편하다는 문제가 있다.

이러한 문제들을 해결하기 위해 최근에는 친환경 차량에 대해 가상의 엔진 사운드를 발생시키는 장치들이 개발되고 있는데, 현재 개발되고 있는 가상 엔진 사운드 발생 장치들은 단순히 차량 주행에 따른 엔진 유사음을 발생시키는 정도로서, 보행자 또는 운전자에게 다양한 기능을 제공하지 못하며, 차량의 현재 상태에 대한 정보 제공 등이 부족하여 여전히 그 기술 수준이 미미한 수준이다.

특히, 차량을 시동하여도 특유의 차량 시동음이 발생되지 않아 차량 시동 상태를 알 수 없고, 단순하게 차량 속도 계기판(cluster)에 차량이 주행할 수 있다는 문구만 표시하여 운전자에게 현재 차량 상태를 전달함에 있어 부족함이 있으며, 친환경 차량에 가상 엔진음을 발생하는 장치가 있다고 하여도 현재는 특정 속도 구간에서 주행하고 있을 경우 단순히 차량 속도에 따라 차량 유사음을 발생시켜 볼륨을 증가 하거나 혹은 감소하여 보행자에게 차량 접근을 알려 주지만 실제 운전자가 가감속을 하는 행위와 발생되는 차량 가상 엔진음이 다소 상이하여 운전자 및 보행자가 약간의 거부감을 느낄 수 있는 문제점이 있다. 또한 자동차 주행의 주체가 되는 운전자에게 현재의 차량 상태를 알려주지 못해 운전자가 현재 차량의 상태를 제대로 파악하지 못하는 문제점도 있다.

또한, 이러한 종래 기술의 경우 단지 음향의 볼륨 조정만을 이루는데, 심지어는 이러한 볼륨 조정에 대한 전반적인 자기 진단을 통한 정상적 음원 출력의 여부 확인이 곤란하였다.

선행 기술로는 국내등록특허 제10-985767호 등이 있다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 다양한 작동 상태를 감지하고, 감지된 차량 작동 상태에 따라 다양한 종류의 작동음을 재생하거나 또는 서로 다른 재생 방식으로 작동음을 재생함으로써, 차량 작동 상태에 따라 더욱 실제 엔진음 내지 실제 주행음에 근사한 작동음을 운전자 및 보행자에게 전달할 수 있고, 이에 따라 보행자의 안전을 더욱 확보할 수 있을 뿐만 아니라 운전자에 대해 안전 운행을 유도할 수 있는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치를 제공한다.

본 발명의 다른 목적은 차량의 충전기 연결 상태 또는 충전 동력 에너지 잔량 알림 등 차량의 다양한 상태를 사용자에게 안내할 수 있는 작동음을 안내 메시지 형태로 발생시킴으로써, 차량에 대한 상태를 운전자가 용이하게 인식할 수 있고, 이에 따라 차량 운전 조작 및 관리를 더욱 편리하게 수행할 수 있도록 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 차량의 주행음 발생 장치의 정상적인 음원 출력 여부를 진단 가능하도록 하여, 차량 주행 중에 차량 작동음의 미발생으로 인한 안전 사고 발생 가능성을 미연에 차단할 수 있다.

상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법에 있어서, 상기 작동음 실행 단계는: 상기 음원 재생부를 온 상태로 가동시키는 음원 재생부 가동 단계와, 상기 차량 상태 감지부의 엔진 상태 감지 신호로부터 차량의 시동 여부를 판단하여 상기 작동음 중 엔진 시동음을 상기 음향 출력부에서 출력시키는 엔진 시동음 가동 단계와, 상기 엔진 시동음 가동 단계 후, 상기 차량 상태 감지부의 차량 주행 속도 신호로부터 차량의 주행 여부를 판단하여 상기 작동음 중 주행음을 이용하여 상기 음향 출력부에서 출력시키는 주행음 가동 단계와, 상기 주행음 가동 단계 후, 상기 차량 상태 감지부의 차량 주행 속도 신호 및 상기 엔진 상태 감지 신호를 갱신하여 현재 차량의 작동 상태를 판단하여 음향 출력부에서 엔진 시동음 내지 주행음의 출력 단속 여부를 판단 실행하는 지속 확인 단계을 포함할 수도 있다.

상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법에 있어서, 상기 엔진 시동음 가동 단계는: 상기 엔진 상태 감지 신호로부터 차량의 시동 여부를 판단하는 엔진 시동 판단 단계와, 상기 엔진 시동 판단 단계에서 차량의 시동 상태로 판단된 경우, 상기 작동음 중 엔진 시동음을 상기 음향 출력부에서 엔진 시동음을 출력시키는 엔진 시동음 출력 단계를 포함할 수도 있다.

상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법에 있어서, 상기 주행음 가동 단계는: 상기 차량 상태 감지부의 차량 주행 속도 신호로부터 차량의 주행 여부를 판단하는 주행 상태 판단 단계와, 상기 주행 상태 판단 단계에서 현재 차량의 주행 속도가 사전 설정된 속도보다 작다고 판단된 경우, 상기 작동음 중 주행음을 상기 음향 출력부에서 출력시키는 주행음 출력 단계를 포함할 수도 있다.

상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법에 있어서, 상기 주행음 출력 단계는: 상기 차량 상태 감지부의 차량 주행 가속도 신호와 사전 설정된 가속 기준값을 비교하여 차량의 가속 주행 여부를 판단하는 가속 주행 상태 판단 단계와, 상기 가속 주행 상태 판단 단계에서의 판단 결과에 따라 상기 작동음 중 경가속 주행음, 급가속 주행음, 급제동 주행음 중 하나를 해당 주행음으로 생성 출력하는 주행음 출력 실행 단계을 포함할 수도 있다.

상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법에 있어서, 상기 가속 주행 상태 판단 단계는: 상기 차량 주행 가속도 신호가 영과 상기 사전 설정 가속 기준값(as1) 사이인 경우, 차량의 주행 상태를 경가속 상태로 판단하는 경가속 주행 판단 단계와, 상기 차량 주행 가속도 신호가 영과 상기 사전 설정 가속 기준값(as1) 사이에 있지 않은 경우, 상기 차량 주행 가속도 신호가 상기 사전 설정 가속 기준값(as1) 이상인지 여부를 판단하는 급가속 주행 판단 단계를 포함할 수도 있다.

상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법에 있어서, 상기 급가속 주행 판단 단계에서 상기 차량 주행 가속도 신호가 상기 사전 설정 가속 기준값(as1) 이상이 아니라고 판단된 경우, 상기 주행음 출력 실행 단계는 상기 해당 주행음을 급제동 주행음으로 설정할 수도 있다.

상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법에 있어서, 상기 지속 확인 단계는: 상기 차량 상태 감지부의 차량 주행 속도 신호 및 상기 엔진 상태 감지 신호를 갱신하여 현재 차량의 작동 상태를 판단하여 차량의 고속 주행 여부를 판단하여 주행음의 중지 여부를 판단 실행하는 고속 중지 확인 단계와, 상기 차량 상태 감지부의 차량 주행 속도 신호 및 상기 엔진 상태 감지 신호를 갱신하여 현재 차량의 작동 상태를 판단하여 차량의 시동 종료 여부를 판단하여 엔진 시동음 또는 주행음의 지속 여부를 확인하는 출력 상태 확인 단계를 포함할 수도 있다.

상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법에 있어서, 상기 진단 확인 단계는: 상기 음향 출력부가 정상적인 전기적 연결 상태를 이루는지 여부를 확인하는 음향 출력부 연결 확인 판단 단계와, 상기 음향 출력부가 정상적으로 전기적 연결 상태를 이루는 것으로 판단된 경우, 상기 음원 재생부에 전원을 인가하여 온(ON) 상태 가동시키는 음원 재생부 가동 단계와, 상기 음원 재생부가 상기 음원 저장부에 저장된 진단 음원을 재생하는 진단음원 생성 단계와, 상기 진단 음원 생성 단계에서 생성된 진단 음원이 상기 음원 증폭부를 거쳐 출력되고, 상기 음원 증폭부에서 출력되는 진단 음원 증폭 신호를 음원의 왜곡 증폭 여부를 확인하기 위한 사전 설정 왜곡 판단 기준값과 비교하여, 상기 진단 음원 증폭 신호의 왜곡 여부를 판단하고 상기 진단 음원 증폭 신호가 상기 사전 설정 왜곡 판단 기준값을 초과하여 왜곡된 것으로 판단되는 경우 경고 신호를 출력하는 왜곡 확인 단계를 구비할 수도 있다.

상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법에 있어서, 상기 음향 출력부 연결 확인 판단 단계는: 상기 제어부가 상기 음향 출력부의 상기 음원 증폭부와의 전기적 정상적 연결 여부를 확인하도록 상기 음향 증폭부로 연결 확인 송출 신호를 출력하고 상기 음향 증폭부로부터 상기 음원 출력부와의 정상적인 연결 상태를 이루는지 여부에 대한 응답 신호를 수신하는 음향 출력부 연결 확인 단계와, 상기 음향 출력부 연결 확인 단계에서 연결 확인 응답 신호가 존재하지 않거나, 비연결 확인 응답 신호가 존재하는 지를 판단하는 음향 출력부 연결 판단 단계를 구비할 수도 있다.

상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법에 있어서, 상기 음향 출력부 연결 확인 판단 단계에서 상기 음향 출력부와 비연결된 것으로 판단되는 경우 운전자가 상기 음향 출력부의 연결 이상 상태를 확인 가능하도록 경고 신호를 출력하는 연결 경고 단계를 구비할 수도 있다.

상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법에 있어서, 상기 연결 경고 단계는 상기 제어부와 연결되는 별개의 음향 출력부를 통한 음향 경고, 상기 제어부와 연결되는 별개의 디스플레이 출력부를 통한 화상 경고 및 차량의 엔진 시동을 차단하는 엔진 차단 경고 중의 하나 이상을 구비할 수도 있다.

상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법에 있어서, 상기 왜곡 확인 단계는: 상기 음원 진폭부에서 출력되는 진단 음원 증폭 신호가 확인되는 음원 진폭부 출력 확인 단계와, 상기 진단 음원 증폭 신호와 상기 저장부에 사전 설정되어 저장된 사전 설정 데이터로서의 사전 설정 왜곡 판단 기준값이 비교 판단되는 출력 기준 판단 단계와, 상기 출력 기준 판단 단계에서 상기 진단 음원 증폭 신호와 상기 사전 설정 왜곡 판단 기준값을 벗어난 경우, 상기 제어부가 상기 진단 음원의 생성, 증폭 내지 출력 과정에서 왜곡 출력이라 판단하여 왜곡 출력 여부를 운전자에게 경고하는 왜곡 경고 단계가 더 구비될 수도 있다.

상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법에 있어서, 상기 출력 기준 판단 단계에서: 상기 진단 음원 증폭 신호와 상기 사전 설정 왜곡 판단 기준값이 비교되고, 상기 진단 음원 증폭 신호 중, 상기 사전 설정 왜곡 판단 기준값의 범위 내에 존재하는 신호는 사전 설정된 출력 전압값이 형성 변환 출력되고, 상기 진단 음원 증폭 신호 중, 상기 사전 설정 왜곡 판단 기준값의 범위 밖에 존재하는 신호는 영의 값을 갖는 신호가 변환 출력될 수도 있다.

상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법에 있어서, 상기 초기화 단계는, 차량의 충전 필요성을 확인하는 충전 확인 단계를 더 구비하고, 상기 차량 상태 감지부는 충전 케이블 연결 감지부를 더 구비하고, 상기 충전 확인 단계는: 상기 충전 케이블 연결 감지부가 충전 케이블이 차량의 충전부에 연결되었는지를 감지하는 충전 케이블 연결 감지 단계와, 상기 차량 상태 감지부의 배터리 감지부로부터 배터리 잔량을 확인하는 배터리 잔량 확인 단계와, 상기 음원 재생부에 전원을 인가하여 온(ON) 상태 가동시키는 충전 음원 재생부 가동 단계와, 상기 배터리 잔략 확인 단계에서 확인된 배터리 잔량이 충전 여부를 판단하기 위한 기준값인 사전 설정 배터리 잔량 이하인 경우, 현재 차량의 충전이 필요하다고 판단하는 충전 필요 판단 단계와, 상기 충전 케이블 연결 감지 단계의 충전 케이블 연결 확인 결과에 따라, 차량의 충전 케이블의 연결 여부를 판단하는 충전 케이블 연결 판단 단계와, 상기 충전 케이블 연결 판단 단계에서 충전 케이블의 차량에 연결된 것으로 판단되는 경우 충전을 개시하고 상기 음원 저장부의 저장된 음원 중 충전음을 상기 음원 재생부 및 상기 음원 증폭부 및 상기 음향 출력부를 통하여 출력하는 충전 개시 단계와, 상기 배터리 감지부의 감지 신호를 갱신하여 배터리의 충전 완료 여부를 확인 판단하고 상기 음원 저장부의 저장된 음원 중 충전 완료음을 상기 음원 재생부 및 상기 음원 증폭부 및 상기 음향 출력부를 통하여 출력하는 충전 완료 단계를 구비할 수도 있다.

본 발명의 다른 일면에 따르면, 본 발명은 차량의 작동 상태를 감지하는 차량 상태 감지부; 차량의 작동 상태에 따라 출력될 수 있는 다수개의 작동음이 음원 데이터 형태로 저장되는 음원 저장부; 상기 음원 저장부에 저장된 작동음 중 어느 하나 이상을 선택하여 출력되는 음원을 조정 재생하는 음원 재생부; 상기 음원 재생부에 의하여 조정 재생되는 작동음을 증폭시키는 음원 증폭부; 상기 음원 증폭부에서 증폭된 증폭 작동음을 출력하는 음향 출력부; 및 상기 차량 상태 감지부의 감지 신호를 인가받고, 인가받은 감지 신호에 따라 상기 작동음을 조정 변경하는 방식으로 서로 다르게 재생되도록 상기 음원 재생부를 동작 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 음향 출력부의 연결 상태 및 상기 음원 재생부의 작동 상태를 확인하고, 상기 음원 증폭부의 출력을 사전 설정 기준값과 비교하여 왜곡 여부를 진단하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치를 제공한다.

상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치에 있어서, 상기 차량 상태 감지부는 차량의 동력 에너지 충전 상태, 작동 레디 상태, 기어 작동 상태, 전기 모터 작동 스피드, 전기 모터 작동 토크, 가속 페달 위치, 브레이크 페달 위치, 충전 케이블 연결 상태 및 엔진 회전 속도 중의 하나 이상의 차량 작동 상태를 감지할 수도 있다.

상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치에 있어서, 상기 음원 저장부에는 차량의 엔진 시동음, 주행시 차량 엔진의 주행 음향을 나타내는 주행음, 차량의 음향 출력의 왜곡 출력시 이상 여부를 경고하기 위하여 발생되는 진단 경고음 및 별도의 경고음을 포함하는 음향 사운드와, 음성 안내 메시지 형태의 음성 사운드가 음원 데이터 형태로 저장될 수도 있다.

상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치에 있어서, 상기 차량 상태 감지부는 차량의 충전기가 전원에 연결되었는지 충전 케이블기 연결 여부를 감지하는 충전 케이블 연결 감지부를 더 구비하고, 상기 충전기 연결 여부에 따라 상기 음원 재생부는 상기 음원 저장부에 저장된 충전음 중 충전기 연결음을 재생하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어될 수도 있다.

본 발명에 의하면, 차량의 다양한 작동 상태를 감지하고, 감지된 차량 작동 상태에 따라 다양한 종류의 작동음을 재생하거나 또는 서로 다른 재생 방식으로 가변 피치 내지 믹싱을 통하여 작동음을 재생함으로써, 차량 작동 상태에 따라 더욱 생동감있는 작동음을 운전자 및 보행자에게 전달할 수 있고, 이에 따라 보행자의 안전을 더욱 확보할 수 있을 뿐만 아니라 운전자에 대해 안전 운행을 유도할 수 있는 효과가 있다.

또한, 차량의 충전기 연결 상태 또는 충전 동력 에너지 잔량 알림 등 차량의 다양한 상태를 사용자에게 안내할 수 있는 작동음을 안내 메시지 형태로 발생시킴으로써, 차량에 대한 상태를 운전자가 용이하게 인식할 수 있고, 이에 따라 차량 운전 조작 및 관리를 더욱 편리하게 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 차량의 초기 상태에서 진단 기능을 실행하여 주행음 내지 엔진음 등의 정상적인 작동 여부를 판단하여 음향 출력의 왜곡 여부를 사전 판단하여 주행 중 미작동으로 인한 안전 사고 발생 가능성을 원천적으로 방지할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도,
도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치의 작동 상태를 단계적으로 도시한 작동 흐름도,
도 7은 실제 엔진음의 속도 대비 주파수 및 음압 선도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치의 주행음의 출력을 예시적으로 표현하는 차량 속도 대비 주파수 선도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치의 다양한 주행 환경에 대한 음원의 차량 속도 대비 주파수 선도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치의 제어 과정 중 진단 확인 단계에서 왜곡 여부를 확인하기 위한 진단 음원 증폭 신호 및 기준값의 비교 선도,
도 11은 동일한 주행 속도 범위에 대하여 가속 조건의 변화에 따른 피치 변화 상태를 나타내기 위한 차량 속도 및 시간 및 음압(볼륨) 선도를 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치의 제어 방법의 작동 상태를 단계적으로 도시한 작동 흐름도이고, 도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치의 제어 과정에 대한 세부 단계를 도시하는 흐름도이고, 도 7 및 도 8은 전통적인 엔진의 차량 속도에 대한 음압 볼륨과 주파수의 관계를 도시하는 선도이고, 도 9는 다양한 주행 환경에 대한 개별 음원의 주파수 및 음압 볼륨의 변화 상태를 도시하는 선도이고, 도 10은 음원 재생부를 통하여 생성 출력되는 음원의 왜곡 여부를 판단하는 예시적 선도이고, 도 11은 차량의 속도와 피치 변화 관계를 나타내는 선도이다.

본 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치는 차량의 작동 상태에 따라 다양한 작동음 또는 재생 방식을 적용하여 더욱 생동감있고 안전한 가상 작동 사운드를 발생시켜 운전자 및 보행자에게 제공하는 장치로서, 차량 상태 감지부(100)와, 음원 저장부(500)와, 음원 재생부(600)와, 음향 출력부(800)와, 제어부(400)를 포함하여 구성된다.

차량 상태 감지부(100)는 차량의 작동 상태를 감지하기 위한 구성으로, 이를 통해 감지된 차량의 작동 상태에 따라 다양한 작동음을 발생시킬 수 있기 때문에, 차량에 대한 다양한 작동 상태를 감지하도록 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 차량 상태 감지부(100)는 차량의 시동 버튼(110)과, 차량의 동력 생성 수단인 전기모터의 출력 토크를 감지하는 토크 센서(120), 차량의 변속기가 구비되는 경우 차량 변속기의 변속 레인지를 감지하여 출력하는 인히비터 스위치(130), 운전자의 차량 가속 여부를 확인하고자 가속 페달의 위치를 감지 출력하는 가속 페달 위치 센서(140), 운전자의 제동 브레이크 페달의 위치를 의지를 확인하고자 브레이크 페달의 위치를 감지 출력하는 브레이크 페달 위치 센서(150)와, 차량의 동력 에너지의 충전 상태를 감지하기 위한 배터리 감지 센서(160)와, 차량에 별도의 충전 커넥터(미도시)가 구비되는 경우 충전 커넥터와의 연결 여부를 확인하기 위한 충전 케이블 연결 감지부(170)을 포함할 수 있다. 경우에 따라 차량이 하이브리드 차량인 경우, 즉 내연기관으로서의 차량 엔진을 포함하는 경우 엔진의 작동 상태, 즉 시동 상태 여부를 감지하고, 엔진의 엔진 회전 속도를 감지하는 크랭크 포지션 센서(CPS)가 더 구비될 수도 있다. 그 밖에 차량의 작동 레디(READY) 상태, 전기 모터 작동 스피드 및 차량의 주행 속도 등의 각종 차량 작동 상태를 감지하도록 구성될 수 있다. 각각의 작동 상태들은 각각 별도의 센서 등을 통해 감지하도록 구성될 수 있으며, 여기서 감지된 각각의 작동 상태들을 통해 차량의 속도, 가속도 등을 판단할 수 있고, 이를 이용하여 현재 작동 상태에 더욱 적합한 형태의 작동음을 발생시킬 수 있다.

음원 저장부(500)는 차량의 작동 상태에 따라 출력될 수 있는 다양한 종류의 작동음을 음원 데이터 형식으로 저장하는 구성으로, 예를 들면, 차량의 엔진 시동음, 엔진 시동시 발생하는 엔진 시동음 및 차량의 주행시 발생하는 주행음, 특히 차량의 20~30km/h 저속 주행 상태에서 발생하는 엔진의 경가속 주행음 내지 엔진의 급가속시 발생하는 발행하는 급가속 주행음 및 브레이크의 갑작스런 작용에 의한 급제동시 발생하는 급제동 주행음과 같은 작동음 및 차량의 충전 개시 상태를 나타내는 충전 개시음 내지 충전 완료 상태를 나타내는 충전 완료음 내지 충전 필요시 충전 케이블의 미연결로 인한 충전 케이블 연결 요구를 나타내는 충전 경고음 등과 같은 별도의 경고음과 같은 음향 사운드와, 음성 안내 메시지 형태의 음성 사운드 등이 음원 데이터 형태로 저장될 수 있다.

음원 재생부(600)는 제어부(400)에 의해 동작 제어되며, 음원 저장부(500)에 저장된 작동음 중 어느 하나를 선택하여 다양한 재생 방식으로 재생하도록 구성된다. 예를 들면, 작동음의 볼륨을 높이거나 낮추는 방식으로 음원을 재생하거나, 음원을 자연스럽게 표현하기 위해 볼륨이 점점 높아지는 페이드 인(fade in) 방식 또는 볼륨이 점점 낮아지는 페이드 아웃(fade out) 방식으로 음원을 재생할 수 있다.

또한, 차량 상태 감지부(100)에 의해 감지된 가속 페달 위치, 전기 모터 작동 스피드, 전기 모터 작동 토크 등에 따라 출력 음원의 주파수를 조절하여 재생할 수도 있다.

본 실시예에서, 음원 재생부(600)는 음원 믹싱부(610)와 피치 가변부(620)를 구비하는데, 음원 재생부의 음원 믹싱부(610)는 복수 개의 음원 데이터를 믹싱하여 작동음을 출력할 수 있고 피치 가변부(620)는 해당 작동음의 피치를 가변시켜 가청 주파수 영역에서의 1옥타브 이상의 피치 변화를 통한 음향의 변화를 인지 가능하게 할 수 있다. 본 실시예에서 음원 재생부(600)는 단순하게 볼륨을 변화시켜 작동음을 출력시키거나, 볼륨과 피치를 동시에 변화시켜 1옥타브 이상의 주파수 변화를 통한 인지 향상을 이루는 작동음을 출력하거나, 음원 믹싱부(610)를 이용하여 음원의 피치와 볼륨의 변화가 없는 100Hz 내지 300Hz 범위의 기본 저주파수 음원을 기본 작동음으로 형성하고, 차량의 속도에 따라 주파수 변화되어 초기에 발생된 주파수 영역보다 더 큰 주파수 성분을 갖는 음원에 볼륨이 증가하는 음원을 부가적 작동음으로 선정하여 믹싱 출력하거나, 일정 차량 속도를 기준으로 영역을 분할하여 피치 및 볼륨과 주파수 변경 범위를 달리하는 음원을 차량의 속도에 따른 작동음으로 선정하되, 복수 개의 음원의 중첩되는 구간에서는 음원을 페이드 인/페이드 아웃하는 방식으로 두 개의 중첩된 음원 간의 자연스러운 연결을 가능하게 한다. 또한, 급가속 또는 급제동의 음원 출력 방식으로 기본 저주파수 음원을 기본 작동음으로 형성하고, 급가속 주행음의 경우 주파수 변경 범위를 넓게 하여 강하게 가속하고 있는 상태를 나타내는 음원(도 9 B5 참조)을 믹싱하거나, 급제동 주행음의 경우 차량의 속도가 감소함에 따라 고주파 영역에서 저주파 영역으로 이동하면서 볼륨을 동시에 줄이는 음원(도 9 B6 참조)을 사용하여 차량의 감속 상태를 표현가능하게 한다. 또한, 일정 차량 속도를 넘어서는 급가속의 경우 기본 저주파수 음원을 기본 작동음으로 형성하되, 주파수 변경 범위가 넓되 저주파수 영역에서 고주파수 영역으로 이동함에 따라 볼륨이 증가되는 음원을 급가속 주행음으로 사용하여 작동음의 피치 및 볼륨의 증가를 통한 일정 속도 이상에서의 급가속 상태를 보행자 내지 운전자로 하여금 인지 가능하도록 할 수도 있다.

음향 출력부(800)는 음원 재생부(600)에 의해 재생되는 작동음을 출력하는 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이 작동음이 보행자에게 전달되도록 차량의 외부로 출력하는 외부 출력부(810)와, 작동음이 운전자에게 전달되도록 차량의 내부로 출력하는 내부 출력부(820)로 구성될 수 있다. 이러한 외부 출력부(810)와 내부 출력부(820)는 재생되는 작동음에 따라 어느 하나가 선택되거나 모두 선택되어 작동음을 출력하도록 제어부(400)에 의해 동작 제어될 수 있다. 외부 출력부(810)는 차량의 보닛 내부에 배치되도록 장착될 수 있으며, 차량의 전방 또는 측면에 위치한 보행자 또는 운전자에게 현재 차량 작동 상태에 대한 작동음을 전달하고, 내부 출력부(820)는 차량 실내에 별도로 장착될 수 있으며, 작동음을 차량 실내 공간으로 전달하여 운전자에게 현재 차량 작동 상태에 대한 작동음을 전달한다.

제어부(400)는 차량 상태 감지부(100)에 의해 감지된 다양한 감지 신호를 인가받고, 인가받은 감지 신호에 따라 작동음의 종류 또는 재생 방식이 서로 다르게 재생되도록 음원 재생부(600)를 동작 제어하며, 전체적인 시스템의 작동 상태를 전반적으로 제어한다. 이때, 제어부(400)는 CAN 통신부(300)를 통해 차량 상태 감지부(100)로부터 감지 신호를 인가받도록 구성된다.

도 1에 도시된 데이터 스위치부(510)는 제어부(400)와 음원 재생부(600)에서 음원 저장부(500)에 음원 데이터를 쓰기/읽기 혹은 삭제하는 과정에서 데이터 충돌을 방지하기 위해 중간 스위치 역할을 수행한다. 음원 증폭부(700)는 음원 재생부(600)에서 출력된 음원을 입력받아 음향 출력부(800)를 통해 운전자 및 보행자에게 음원을 전달하기 위해 음원 재생부(600)에서 출력된 음원의 에너지 성분보다 더 큰 에너지 성분으로 만들어 외부로 출력하도록 구성된다.

이와 같은 구성에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치는 차량의 다양한 작동 상태를 감지하고 이에 따라 해당 작동 상태에 적절한 형태의 작동음을 다양한 방식으로 출력함으로써, 보행자에게 차량 상태를 인식시켜 보행자의 안전을 확보할 수 있으며, 또한, 운전자에게 차량의 현재 작동 상태를 보다 정확하게 인식시킬 수 있어 운전자의 운전 주행 조건을 더욱 편리하고 안전하게 유지시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 별도의 작동 스위치(200)가 더 장착될 수 있으며, 작동 스위치(200)는 사용자에 의해 조작되어 온/오프 작동하도록 구성될 수 있다. 이러한 작동 스위치(200)의 온/오프 신호에 따라 제어부(400)는 음원 재생부(600)의 작동 상태가 온/오프되도록 동작 제어할 수 있다.

즉, 작동 스위치(200)를 차량 실내에 장착하여 사용자에 의해 온/오프 조작 가능하게 구성함으로써, 사용자는 음원 재생부(600)를 온/오프 작동시킬 수 있는데, 예를 들면, 사용자가 매우 조용한 상태로 운전을 즐기고 싶다면, 차량 작동 상태에 따라 발생하는 작동음이 재생, 출력되지 않도록 작동 스위치(200)를 오프 상태로 조작할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 작동 사운드 발생 장치의 제어 과정, 즉 작동 과정을 설명한다. 먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치가 제공되는 제공 단계(S1)가 실행되는데, 중복된 설명을 피하고자 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치는 상기로 대체한다.

그런 후, 제어부는 초기화 단계를 실행하는 제어 신호를 인가하는데, 초기화 단계(S10)는 제어부(400)가 음향 출력부(800)의 연결 상태 및 음원 재생부(600)의 작동 상태를 확인하고, 음원 증폭부(700)의 출력을 사전 설정 기준값과 비교하여 왜곡 여부를 진단하는 진단 확인 단계(S30)를 포함한다. 즉, 진단 확인 단계(S30)는 음원 저장부에 저장되어 음원 재생부를 통하여 최종적으로 음향 출력부에서 음원을 재생 출력하는 과정상에서 오류의 발생 여부를 확인하여 차량의 주행 상태 등에 따른 소정의 사전 설정된 음향이 출력되지 않아 발생 가능한 안전 사고 가능성을 미연에 예방하기 위하여 초기화 단계에서 음원 재생부 및 음원 출력부 등의 정상 작동 상태를 확인 진단한다. 본 실시예에서 진단 확인 단계(S30)는 차량의 초기화 단계에서 실행되는 부속 단계로 기술되었으나, 경우에 따라 차량의 OBD(On Board Diagnostic) 터미널에 차량 진단 장비(미도시)가 연결되는지 여부를 판단하고, 차량 진단 장비를 통하여 음원의 재생 및 증폭 출력이 정상적인 상태를 이루는지 여부를 진단하는 과정이 실행될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하나, 본 실시예에서는 차량의 주행전 초기화 과정에서 차량 자체적으로 이루어지는 진단 확인 단계를 중심으로 설명한다.

보다 상세하게, 진단 확인 단계(S30)는 음향 출력부 연결 확인 판단 단계(S31,S33)와, 음원 재생부 가동 단계(S34)와, 진단 음원 생성 단계(S35)와 왜곡 확인 단계(S36)를 포함한다.

음향 출력부 연결 확인 판단 단계(S31,S33)에서 제어부(400)는 음향 출력부(800)가 정상적인 전기적 연결 상태를 이루고 있는지 여부를 확인하는데, 제어부(400)는 음향 출력부(800)로 연결 확인 송출 신호를 송출하도록 하고, 음향 출력부(800)로부터 이에 대응하는 연결 확인 응답 신호의 수신 여부를 체크함으로써 음향 출력부(800)가 정상적으로 연결되어 있는지를 확인할 수 있다.

음향 출력부 연결 확인 판단 단계(S31,S33)는 음향 출력부 연결 확인 단계(S31)와 음향 출력부 연결 판단 단계(S33)를 포함하는데, 제어부(400)가 음향 출력부(800) 측으로 연결 확인 송출 신호를 송출하고 음향 출력부(800)로부터의 반응 신호를 확인한다. 즉, 제어부(400)는 음원 증폭부(700)로 하여금 음원 증폭부(700)에 연결된 음향 출력부(800)가 전기적으로 정상적으로 연결되었는지 여부를 확인하도록 하는 연결 확인 송출 신호를 출력하고, 음원 증폭부(700)가 음향 출력부(800)와 정상적인 연결 상태를 이루는지 여부를 확인 체크하여 연결 상태가 이루어진 경우 음원 증폭부(700)는 제어부(400)로 연결 확인 응답 신호 송출하고 연결되지 않은 경우 연결 확인 응답 신호를 송출하지 않거나 또는 비연결 확인 응답 신호를 송출한다. 이러한 연결 확인 응답 신호의 송출은 SPI/I2C 등의 통신 방식이나 또는 High/Low 시그널 형태로 이루어질 수도 있는 등 직간접적인 방식으로 제어부로의 전달이 이루어질 수 있다.

그런 후, 제어부(400)는 음향 출력부 연결 확인 단계(S33)에서 음향 출력부(800)로부터의 연결 확인 응답 신호의 유무를 확인하는데, 음향 출력부 연결 판단 단계(S33)에서 연결 확인 응답 신호가 존재하지 않거나 비연결 확인 응답 신호가 존재하는 것으로 판단되는 경우, 제어부(400)는 출력부, 예를 들어 디스플레이 출력부(420)를 통하여 경고 신호를 출력하는 연결 경고 단계(S33a)를 실행하여 운전자로 하여금 현재 음향 출력부의 연결 이상 상태를 확인 가능하도록 하여 운행시 음향 미출력으로 인한 안전사고 발생을 방지할 수 있다. 본 실시예에서 디스플레이 출력부(420)는 별개의 디스플레이로 도시되었으나, 디스플레이 출력부는 스티어링 휠의 배면 측에 배치되는 클러스터에 일체로 형성될 수도 있고, 헤드업디스플레이 상에 경고 표시로 대체될 수도 있는 등 음향 출력부의 연결 오류 상태를 표시하는 표시부를 이루는 범위에서 다양한 구성이 가능하다.

경우에 따라서 연결 경고 단계(S33a)는 디스플레이 출력부(420)와 같은 출력부를 통한 경고만으로 그치지 않고 엔진 시동을 차단하여 운행을 방지하는 구성을 취할 수도 있다.

음향 출력부 연결 판단 단계(S34)에서 제어부(400)가 현재 음향 출력부(800)가 연결된 것으로 판단되는 경우, 제어부(400)는 음향 재생부 가동 단계(S34)를 실행한다. 음향 재생부 가동 단계(S34)에서 제어부(400)는 음원 재생부(600)에 가동 제어 신호를 인가하여 음원 재생부(600)가 온(ON) 상태를 형성하도록 한다.

그런 후, 제어부(400)는 음원 재생부(600)로 하여금 음원 저장부(500)에 저장된 진단 음원을 재생하도록 하는 진단 음원 생성 단계(S35)를 실행한다. 진단 음원 생성 단계(S35)에서 음원 재생부(600)는 진단 음원을 생성 출력하여 음원 증폭부(700) 측으로 전달한다. 음원 재생부(600)에서 생성 출력되는 진단 음원은 사인파 형태로 이루어져 저장부(410)에 저장되는 사전 설정 데이터를 기준으로 초과 여부를 판단하여 음원 재생 내지 출력 과정 상에서의 오류가 발생했음을 확인 판단 가능하게 한다. 즉, 제어부(400)는 음원 재생부(600)가 온 상태로 가동되어 진단 음원이 출력된 경우, 왜곡 확인 단계(S36)를 실행한다. 왜곡 확인 단계(S36)에서 제어부(400)는 진단 음원 생성 단계에서 생성된 진단 음원이 음원 증폭부에서 증폭 출력된 진단 음원 증폭 신호를 저장부(410)에 저장된 사전 설정 왜곡 판단 기준값과 비교하여 음원의 왜곡 증폭 여부를 확인 비교하여 진단 음원 생성 증폭 출력 과정 상에서 왜곡 여부를 판단하고, 진단 음원 증폭 신호가 사전 설정 왜곡 판단 기준값을 초과하여 왜곡 출력된 것으로 판단되는 경우 경고 신호를 출력한다.

보다 상세하게는, 왜곡 확인 단계(S36)는 음원 진폭부 출력 확인 단계(S37)와 출력 기준 판단 단계(S38) 및 왜곡 경고 단계(S39)를 포함한다. 먼저, 음원 진폭부 출력 확인 단계(S37)에서 제어부(400)는 음원 진폭부에서 출력되는 진단 음원 증폭 신호를 확인하고(S37), 그런 후, 제어부(400)는 진단 음원 증폭 신호와 저장부(410)에 사전 설정되어 저장된 사전 설정 데이터로서의 사전 설정 왜곡 판단 기준값을 비교 판단 하는 출력 기준 판단 단계(S38)를 실행한다. 제어부(400)는 출력 기준 판단 단계(S38)에서 진단 음원 증폭 신호가 사전 설정 왜곡 판단 기준값을 비교하는데 본 실시예에서는 진단 음원 증폭 신호가 사전 설정 왜곡 판단 기준값을 초과하는지 여부를 확인하나 이는 일유형으로서 서로 비교하여 기준범위를 넘어서는지 여부를 판단하는 범위에서 다양한 선택적 구성이 가능하다.

즉, 도 10에 도시된 바와 같이 음원 재생부(600)에서 재생된 진단 음원은 음원 증폭부(700)를 거쳐 진단 음원 증폭 신호로 출력되는데, 진단 음원 증폭 신호도 진단 음원과 마찬가지로 사인파의 형태를 갖게 된다. 즉, △T1,△T2,△T3와 같은 단위 시간 구간마다 C1,C2,C3의 정형파 형상을 갖게되는데, 이와 같은 진단 음원 증폭 신호를 사전 설정 왜곡 판단 기준값과 비교한다. 본 실시예에서의 사전 설정 왜곡 판단 기준값은 C7,C8의 전압값을 갖는 구성을 취하는데, 정상적인 출력범위는 C8과 C7의 사이값으로 설정된다. 이때, 사전 설정 왜곡 판단 기준값의 범위 내에 존재하는 진단 음원 증폭 신호는 소정의 출력 전압값을 갖게 되고, 사전 설정 왜곡 판단 기준값의 범위를 밖의 진단 음원 증폭 신호는 다른 값, 예를 들어 영의 값을 갖는 신호로 변환 출력될 수 있는데, 도 10의 상단의 정형판 타입의 진단 음원 증폭 신호 C1,C2,C3는 하단 도면 상의 C4,C5,C6로 변환 출력될 수 있고, 제어부(400)는 C4,C5,C6의 신호를 기초로 정상적인 출력값을 유지하는지, 내지는 영의 값의 출력값을 갖는지를 판단하여 오류 여부를 판단할 수 있다.

만약, C1의 진단 음원 증폭 신호에 대응하는 C4의 변환 신호가 얻어진 경우, 정상적인 출력값을 구비하게 되고, 제어부(400)는 진단 음원의 생성, 증폭 출력 과정 상에서의 왜곡이 없음을 확인 판단할 수 있다.

반면, C2의 진단 음원 증폭 신호에 대응하는 C5의 변환 신호는 정상적인 출력범위를 벗어난 비정상 출력 상태를 형성하고, 이로부터 제어부(400)는 진단 음원의 생성, 증폭 출력 과정 상에서의 왜곡 출력으로 판단할 수 있고, 이 경우 제어부(400)는 왜곡 경고 단계(S39)를 실행하여 음원 생성 출력 과정 상에서의 왜곡이 발생함을 운전자에게 경고할 수 있으며, 이와 같은 경고는 디스플레이 출력부를 통하거나 또는 클러스터 상에 직접 출력되는 구조를 취할 수도 있다.

한편, 초기화 단계(S10)는 별도의 충전 확인 단계(S20)를 더 구비할 수도 있다. 즉, 친환경 차량이 전기차 내지 플러그드인 하이브리드 차량으로 충전 케이블 커넥터를 구비하고, 차량 상태 감지부(100)는 충전 케이블 연결 감지부(170)를 더 포함한다.

충전 케이블을 통하여 충전 가능한 구조를 취하는 경우 별도의 충전 확인 단계(S20)를 통하여 배터리의 에너지 잔량 여부 확인을 통한 충전 필요성 확인 판단 내지 충전 케이블의 연결 여부 내지 충전 경고 등을 실행할 수도 있다. 충전 확인 단계(S20)는 충전 케이블 연결 감지 단계(S21)와, 배터리 잔량 확인 단계(S23)와 충전 음원 재생부 가동 단계(S25)와, 충전 필요 판단 단계(S26)와, 충전 케이블 연결 판단 단계(S27))와, 충전 개시 단계(S28)와, 충전 완료 단계(S29,S29a,S29b)를 포함한다.

먼저, 충전 케이블 연결 감지 단계(S21)가 실행되는데, 차량 상태 감지부(100)의 충전 케이블 연결 감지부(170)로부터의 신호를 입력받아 충전 케이블 연결 감지부(170)로부터의 연결 신호를 제어부(400)가 입력받는다. 여기서, 충전 케이블 연결 감지부(170)는 충전 케이블의 플러그가 충전 커넥터에 물리적으로 삽입되었는지 여부를 감지하는 개별 감지 센서로 구성될 수도 있고, 충전 케이블의 플러그(미도시)의 연결을 통하여 발생하는 외부 충전원(미도시)으로부터 인가되는 전기적 신호를 이용하는 전원 감지부로 형성될 수도 있는 등 다양한 형태로 구성 가능하다.

그리고, 제어부(400)는 현재 차량의 배터리에 에너지 충전 잔량을 확인하는 배터리 잔량 확인 단계(S23)를 실행하는데, 제어부(400)는 차량 상태 감지부(100)의 배터리 감지부(160)로부터의 배터리 잔량을 확인한다. 확인된 배터리 잔량의 정보는 CAN 통신을 통하여 제어부(400)로 전달되는데 이는 일예로서 다양한 통신 방법 내지 데이터 전달 방법을 통하여 배터리 잔량 정보가 전달될 수 있다.

그런 후, 제어부(400)는 음원 재생부에 전원을 인가하여 음원 재생부를 온(ON) 상태로 절환하는 충전 음원 재생부 가동 단계(S25)를 실행하는데, 충전 음원 재생부 가동 단계(S25)에서 온 상태로 절환은 음원 재생부(600)가 데이터 스위치부(510)를 통하여 음원 저장부(500)로부터 저장된 충전 관련 알림음, 즉 충전 시작 알림음, 충전 완료 알림은, 충전 케이블 미연결 경고음, 충전 필요 알림음 등의 알림음 정보를 소정의 제어 신호에 따라 전달받아 실행 준비 대기 상태를 형성함을 지칭한다.

그런 후, 제어부(400)는 충전 필요 여부를 판단하는 충전 필요 판단 단계(S26)를 실행하는데, 충전 필요 판단 단계(S26)에서 제어부(400)는 확인된 배터리 잔량이 충전 여부를 판단하기 위하여 저장부(410)에 사전 설정되어 저장된 사전 설정 배터리 잔량과 감지 확인된 배터리 잔량을 비교하는데, 현재 감지 확인된 배터리 잔량이 사전 설정 배터리 잔량 이하인 경우, 현재 차량의 충전이 필요하다고 판단하여 제어 흐름을 단계 S27로 진행한다. 충전 케이블 연결 판단 단계(S27)에서 상기 확인된 충전 케이블 연결 신호를 이용하여 충전 케이블의 연결 상태를 판단하는데, 단계 S27에서 충전 케이블이 연결되지 않은 것으로 판단되는 경우 제어부(400)는 제어부는 제어 흐름을 충전 경고음 발생 단계(S29b)로 진행하여 음원 재생부로 하여금 음원 저장부에 저장된 충전 경고음을 재생하여 음원 증폭부 및 음향 출력부를 통하여 출력하여 운전자로 하여금 현재 케이블의 비연결 상태를 경고하도록 한다. 본 실시예에서 도시되지는 않았으나, 경우에 따라 비연결 상태의 경고 후에 소정의 시간 딜레이를 부여하고 대기 상태를 형성하고 일정 시간후 연결 상태를 재감지하여 제어 흐름을 케이블 연결 상태의 흐름으로 전환하는 과정을 더 구비할 수도 있다.

한편, 제어부(400)가 단계 S27에서 충전 케이블이 연결된 것으로 판단하는 경우, 제어부(400)는 충전 개시 단계(S28)를 실행한다. 충전 개시 단계(S28)는 충전 케이블의 차량 연결된 것으로 판단되는 경우 충전을 개시하고 음원 저장부(400)의 저장된 음원 중 충전음을 음원 재생부(600) 및 음원 증폭부(700) 및 음향 출력부(800)를 통하여 출력하는데, 제어부(400)는 충전 케이블과 연결된 충전 커켁터를 통하여 차량 배터리의 충전을 개시하도록 하는 충전 개시 단계(S28a)와 충전의 개시 상태를 운전자로 하여금 충전 개시를 인지하도록 소정의 출력을 이루는 충전 개시음 출력 단계(S28b)를 포함하는데, 본 실시예에서 음원 저장부에 저장된 충전 개시 알림음을 이용하여 음원 재생부, 음원 증폭부 및 음향 출력부를 거쳐 소정의 충전 개시 알림음 출력을 이룬다.

그런 후, 제어부(400)는 배터리의 충전이 완료되었는지를 소정의 시간 간격마다 감지 갱신하여 충전 완료 여부를 확인 판단하여 충전 완료음을 출력하는 충전 완료 단계(S29,S29a)를 실행한다. 충전 완료 단계(S29,S29a)는 충전 완료 판단 단계(S29)와 충전 완료음 출력 단계(S29a)를 포함하는데, 충전 완료 판단 단계(S29)에서 제어부(400)는 충전 완료 여부를 판단하는데, 배터리 잔량 감지를 주기적으로 갱신하여 현재 배터리 충전량이 저장부(410)에 저장된 사전 설정 충전 완료 기준에 도달하였는지를 비교하여 도달 여부에 따라 충전 완료 여부를 판단한다. 단계 S29에서 충전이 완료되지 않는 것으로 판단되는 경우 충전을 유지하고 주기적인 배터리 잔량 감지 및 확인을 반복한다. 반면, 단계 S29에서 배터리 충전이 완료된 것으로 판단되는 경우, 제어부(400)는 충전 커넥터를 통한 차량 배터리의 충전을 중단하는 신호를 인가하여 충전을 중단한다. 이때, 이러한 배터리의 충전 및 충전 중단은 배터리 관리부(미도시)를 통하여 실행될 수도 있고, 제어부(400)가 충전 커넥터와 배터리를 연결하는 충전 스위치(미도시)에 직접 제어 신호를 인가하는 방식을 취할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.

이와 동시에, 제어부(400)는 음원 저장부(500)에 저장된 충전 완료 알림음원을 이용하여 음원 재생부(600)로 하여금 재생하고, 음원 증폭부(700) 및 음향 출력부(800)를 통하여 증폭 출력시켜 소정의 충전 알림음 출력 과정을 이루도록 한다(S29a). 상기 충전 개시와 마찬가지로 충전 완료 상태의 알림은 음원 출력을 통하여 이루어질 수도 있고, 디스플레이 출력부 내지 클러스터를 통하여 이루어질 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.

또한, 충전 확인 단계(S20)는 진단 확인 단게 전에 구비되는 것으로 기술되었으나, 경우에 따라 이들의 전후 순서가 전환되는 구조를 취할 수도 있는 등 소정의 진단 내지 충전 여부를 확인 실행하는 범위에서 다양한 구성이 가능하다.

한편, 본 발명의 초기화 단계(S10)가 완료된 후, 제어부(400)는 차량 상태 감지부가 감지한 차량 작동 상태에 따라 친환경 차량의 작동음, 즉 작동 사운드 발생 필요 여부를 판단하여 음원 저장부(500)에 저장된 음원 중 어느 하나 이상으로 선택되는 음원을 증폭시켜 음향 출력부를 통하여 작동음으로 출력하는 작동음 실행 단계(S40)를 실시한다.

작동음 실행 단계(S40)는 작동 음원 재생부 가동 단계(S41)와, 엔진 시동음 가동 단계(S42)와, 주행음 가동 단계(S45) 및 지속 확인 단계(S56)를 포함한다.

먼저, 작동 음원 재생부 가동 단계(S41)는 제어부(400)가 음원 재생부(600)의 온 상태로 절환시키는데, 온 상태로의 절환은 음원 재생부(600)가 작동음을 출력하기 위하여 데이터 스위치부(510)를 통하여 음원 저장부(500)로부터 저장된 엔진 시동음, 다양한 주행음과 같은 음원을 소정의 제어 신호에 따라 전달받아 실행 준비 대기 상태를 형성함을 지칭한다.

그런 후, 제어부(400)는 엔진 시동음 가동 단계(S42)를 실행하는데, 엔진 시동음 가동 단계(S42)에서 차량 상태 감지부(100)의 엔진 상태 감지 신호로부터 차량의 시동 여부를 판단하여 친환경 차량의 작동 상태를 알리기 위한 작동음에 대한 음원 중 엔진 시동음을 이용하여 음향 출력부를 통하여 출력시킨다. 보다 상세하게, 엔진 시동음 가동 단계(S42)는 엔진 시동 판단 단계(S43)와 엔진 시동음 출력 단계(S44)를 포함한다. 엔진 시동 판단 단계(S43)에서 제어부(400)는 엔진 상태 감지 신호로부터 차량의 시동 여부를 판단하는데, 엔진 상태 감지 신호는 시동 버튼(110)으로부터의 시동 신호를 이용할 수도 있고, 경우에 따라 차량 상태 감지부(100)의 크랭크 포지션 센서를 이용할 수도 있다.

단계 S43에서 엔진 시동 상태가 아니라고 판단되는 경우, 제어부(400)는 소정의 대기 시간을 두고 반복적으로 엔진 상태 감지 신호를 갱신하여 차량의 시동 여부를 반복하여 감지 판단하는 단계 S43을 실행한다. 반면, 단계 S43에서 차량의 시동이 이루어진 상태라고 판단되면, 제어부(400)는 단계 S44를 실행하여 엔진 시동음을 출력한다. 즉, 제어부(400)는 음원 저장부(500)에 저장된 음원 중 엔진 시동음에 해당하는 음원을 음원 재생부(600)에서 재생하도록 하고, 재생된 음원은 음원 증폭부(700) 및 음향 출력부(800)를 거쳐 출력되도록 한다. 이때, 엔진 시동음의 출력은 외부 출력부(810)에서 이루어지는데, 경우에 따라 내부 출력부(820)에서 출력되도록 할 수도 있고, 외부 출력부와 내부 출력부에서의 출력 음압을 상이하게 형성할 수도 있다.

그런 후, 제어부(400)는 엔진 시동음을 출력하여 엔진 시동 상태가 형성된 경우, 주행음 가동 단계(S45)를 실행한다. 주행음 가동 단계(S45)는 차량 상태 감지부(100)의 차량 주행 속도 신호로부터 차량의 주행 여부를 판단하고 음원 저장부(500)에 저장된 작동음의 음원 중 주행음에 대응하는 음원을 음원 재생부(600)를 통하여 재생하고 이를 음원 증폭부(700)에서 증폭한 후 음향 출력부(800)를 통하여 주행음이 출력된다. 주행음 가동 단계(S45)는 주행 상태 판단 단계(S46)와 주행음 출력 단계(S47)를 포함하는데, 주행 상태 판단 단계(S46)는 차량 상태 감지부(100)의 전기 모터의 작동 스피드, 전기 모터의 작동 토크 및 가속 페달 위치 중 적어도 어느 하나를 통해 차량 속도를 감지할 수 있는데, 제어부(400)는 감지된 차량 속도와 저장부(410)에 저장된 사전 설정 데이터 중의 하나인 주행 판단을 위한 사전 설정 속도를 비교한다.

단계 S46에서 차량 속도(V)가 사전 설정 속도의 범위 내, 즉 0보다 크고 사전 설정 속도(Vs)보다 작은 범위 내에 있지 않다고 판단되는 경우, 즉 차량이 현재 정차 상태에 있다고 판단되는 경우 제어부(400)는 본 실시예에서와 같이 일정한 시간 지연을 두고 차량의 속도 정보를 갱신하여 재판단을 하거나 또는 별도의 차량 시동 오프 여부를 감지하여 시동 종료 여부를 확인하는 단계를 더 구비하고 그런 후 차량의 속도 정보를 갱신하여 재판단하는 구성을 취할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.

차량 속도(V)가 사전 설정 속도의 범위 내, 즉 0보다 크고 사전 설정 속도(Vs)보다 작은 경우 제어부(400)는 현재 차량이 주행음을 출력해야 하는 주행 상태로 판단하고, 제어부(400)는 음원 저장부(500)에 저장된 음원을 음원 재생부(600)로 하여금 생성시켜 음원 증폭부(700) 및 음향 출력부(800)를 통하여 출력시키는 주행음 출력 단계(S47)를 실행한다. 주행음 출력 단계(S47)는 현재 차량의 주행 상태에 따라 소정의 작동음에 해당하는 주행음의 음원을 이용하여 출력함으로써 다양한 주행 환경에 대한 주행음의 변화를 통하여 보행자 내지 운전자에게 주행 상태의 직관적 인지를 가능하게 할 수 있다.

즉, 주행음 출력 단계(S47)는 차량의 주행 가속도 확인 단계(S471)와, 가속 주행 상태 판단 단계(S473,S474)와, 주행음 출력 실행 단계(S475,S476,S477,S478)를 포함하는데, 주행 가속도 확인 단계(S471)에서 제어부(400)는 차량 상태 감지부(100)의 차량 상태 정보를 이용하여 차량의 현재 주행 가속도 상태를 확인한다. 차량 주행 가속도는 차량 상태 감지부가 별도로 차량 가속도 센서를 구비하는 경우 차량 가속도 센서로부터 차량의 주행 가속도를 확인할 수도 있고, 차량의 주행 속도를 이용하여 차량의 가속도를 도출하는 방식을 이용할 수도 있는 등 차량의 주행 가속도 확인이 가능한 범위에서 다양한 구성이 가능하다.

가속 주행 상태 판단 단계(S473,S474)는 차량 상태 감지부(100)의 차량 주행 가속도 신호와 사전 설정된 가속 기준값을 비교하여 차량의 가속 주행 여부를 판단하고, 주행음 출력 실행 단계(S475,S475,S477,S478)에서 가속 주행 상태 판단 단계에서의 판단 결과에 따라 작동음 중 정가속 주행음, 급가속 주행음, 급제동 주행음 중 하나를 해당 주행음으로 설정하여 해당 주행음을 생성 출력한다.

가속 주행 상태 판단 단계(S473,S474)는 경가속 주행 판단 단계(S473)와 급가속 주행 판단 단계(S474)를 포함한다.

먼저 주행 가속도 확인 단계(S471)에서 확인된 차량의 가속도 정보를 이용하여 현재 차량의 주행 상태가 경가속 주행 범위에 속하는지 여부를 확인 판단하는 경가속 주행 판단 단계(S473)를 실행한다. 경가속 주행 판단 단계(S473)에서 제어부(400)는 차량 주행 가속도 신호가 사전 설정 기준값의 범위 내에 존재하는지 여부를 판단하고, 이에 이에 해당하는 경우 현재 차량의 주행 상태가 정속 주행 상태를 포함하는 경가속 상태로 판단한다. 이때, 사전 설정 기준값은 저장부(410)에 저장된 사전 설정값으로서 본 실시예에서는 제 1 사전 설정 가속도 기준값(as0)와 제 2 사전 설정 가속도 기준값(as1)을 포함한다. 여기서, 제 1 사전 설정 가속도 기준값(as0)은 설계 사양에 따라 영 내지 영보다 작은 값을 가질 수도 있는데, 여기서 영보다 작은 값을 갖는 경우 본 실시예에서 경가속 주행 판단 단계라고 명명하기는 하였으나 경가속 이외에 경감속 주행 판단을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.

가속 주행 상태 판단 단계(S473,S474)는 급가속 주행 판단 단계(S474)를 포함하는데, 급가속 주행 판단 단계(S474)는 경가속 주행 판단 단계(S473)에서 제어부(400)가 차량 주행 가속도 신호가 사전 설정 기준값의 범위 내에 존재하지 않는 것으로 판단한 경우 실행되는데, 차량 주행 가속도 신호가 상기 사전 설정 가속 기준값의 범위를 넘어서는지, 보다 구체적으로 제 2 사전 설정 가속도 기준값(as1)을 넘어서는지 여부를 판단한다. 이 단계에서 제어부(400)가 현재 차량의 가속도가 제 2 사전 설정 가속도 기준값(as1)을 넘어선다고 판단한 경우 제어부(400)는 현재 차량의 주행 상태가 급가속 상태로 판단하고, 반면 제 2 사전 설정 가속도 기준값(as1)을 넘어서지 않았다고 판단한 경우 남은 조건으로서 급감속 상태, 즉 현재 차량의 가속도가 제 1 사전 설정 가속도 기준값(as0) 이하라고 판단하고 급격한 감속 상태가 하는 급제동으로 판단한다. 본 실시예에서 사전 설정 기준값을 제 1 사전 설정 가속도 기준값(as0)와 제 2 사전 설정 가속도 기준값(as1)의 범위로 설정하였으나 경우에 따라 급제동을 판단하기 위한 별도의 사전 설정 기준값을 설정하여 판단 과정을 세분화시킬 수도 있는 등 설계 사양에 따라 다양한 구성이 가능하다.

이와 같은 가속 주행 상태 판단 단계에서의 판단 결과에 따라 현재 차량의 주행 상태에 대한 판단이 이루어지는데, 판단 설정된 차량 주행 상태에 따른 주행음을 출력하는 주행음 출력 실행 단계(S475, S476, S477, S478)을 포함한다. 주행음 출력 실행 단계(S475, S476, S477, S478)는 경가속 주행음 생성 단계(S475)와, 급가속 주행음 생성 단계(S476)과, 급제동 주행음 생성 단계(S477)과, 주행음 실행 단계(S478)을 포함하는데, 단계 S473에서 현재 차량의 주행 상태가 경가속 상태라고 판단된 경우 제어부(400)는 음원 저장부(500)에서 경가속 주행음에 대응하는 음원을 이용하여 음원 재생부(600)를 통하여 생성한다. 마찬가지로, 단계 S474에서 급가속 상태로 판단하거나 급제동 상태로 판단한 경우 제어부(400)는 음원 저장부(500)에서 각각 급가속 주행음 내지 급제동 주행음에 대응하는 음원을 이용하여 음원 재생부(600)를 통하여 생성한다(S476,S477).

그런 후, 제어부(400)는 각 단계 S475,S476, S477에서 재생 생성된 음원을 이용하여 음원 증폭부(700) 및 음향 출력부(800)를 통하여 외부 내지 내부 출력을 실행하여 각 상태에 대응하는 주행음을 출력한다(S478).

이와 같이 본 발명의 주행음 출력 단계(S47)는 현재의 차량의 실제적인 주행 상태를 판단하여 다양한 음원을 이용하여 주행 상태에 세밀하게 대응되는 음원 생성 및 증폭, 출력 과정을 이룬다. 도 7에는 실제 차량 주행 상태에서 얻어진 차량의 주행음의 음향 스펙트럼이 도시되는데, 도시된 바와 같이 동일한 주행 속도에 대하여도 음향 주파수 성분이 단일 형성되지 않고 다양한 음향 주파수 성분이 혼재되어 있음을 확인할 수 있다. 즉, 차량이 저속 주행 상태에서 주행 속도가 증가하는 경우 차량의 속도 증가에 따라 음압과 주파수도 일정한 비율로 선형 증가하는 종래의 통상적인 차량의 가상음향 출력 방식(도 8 점선 참조)과는 달리, 실제 차량의 경우 동일한 주행 속도라 하더라도 다양한 주파수 성분이 혼재되어 비선형적 형상을 이루고 있음을 확인할 수 있다.

도 8에는 본 발명의 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치가 제어하여 이루고자 하는 작동음의 출력 상태의 예시적 선도이다. 즉, 차량의 속도가 예를 들어 0km/h 내지 30km/h의 범위에서 증가함에 따라 차량의 주행음을 A5 내지 A6의 주파수 변화 범위 및 A7 내지 A8의 음압 변화 범위에서 변화키는데, 도 8에서 실선 A1 내지 A4의 경우 본 발명이 이루고자 주행음으로서의 작동음을 구성하는 요소를 선도화한 것이고, A9의 경우 종래의 차량 가상음을 도시한 선도이다.

즉, 본 발명의 경우 차량은 저속 주행 상태에서도 주행 속도가 증가하는 경우에도, 차량의 속도 증가에 따라 음압과 주파수도 일정한 비율로 선형 증가하는 방식을 이루지 않고, 차량의 속도가 증가함에 따라 음압과 주파수가 2차 함수의 형태로 증가하는 방식을 이루고 이를 동일 속도 영역에 대하여도 복합적 구성을 이루어 실제 차량의 주행음에 더욱 가까운 소리를 갖도록 선택 내지 합성하는 방식을 취한다. 도 8에서와 같이 차량의 속도에 따라 음원의 주파수 변화량을 대략적으로 0.5 내지 2.0배의 변화를 형성하여 1옥타브 이상의 음향 변화를 유도하여 운전자 내지 보행자가 음향의 실제적 변화가 발생함을 청각적으로 인지 가능하도록 할 수 있는데, 이와 같은 구성을 위하여 본 발명은 주행음의 재생 생성시 음원 재생부(600)의 피치 가변부(620)가 음원의 피치(pitch)를 변화시킬 수 있고 이와 같은 음원의 피치 변화를 통하여 차량의 저속 주행 상태, 예를 들어 0km/h 내지 30km/h의 속도 범위라도 급가속 여부에 따라 일정한 속도에 도달하는 시간이 상이한 다양한 주행 상태에 적합한 주행음을 출력할 수 있다. 이를 설명하기 위한 선도로서 도 11에 차량의 속도와 볼륨에 대한 선도가 도시되는데, 차량이 정지 상태로부터 D1까지 속도 변화를 이루되 각각 D4 및 D5(D4<D5)으로 상이한 소요 시간이 형성되는 경우가 도시된다. 즉, 정지 상태로부터 동일한 속도까지 도달하는데 짧은 시간이 소요되는 경우(D6)는 동일 조건에 대하여 더 많은 시간이 걸리는 경우(D7)보다 가속도가 큰 급가속 상태로 볼 수 있다. 따라서, D6와 같은 급가속의 경우 출력되는 음원은 급가속 주행음에 대응되는 음원으로, 이 음원에 대하여 D3와 같은 음압(볼륨)을 형성하되 D8과 같이 피치 변화 구간을 빠르게 증가시켜 차량이 급가속되는 상태임을 운전자 및 보행자가 청각적으로 인지 가능하도록 한다. 반면, D7과 같이 경가속 시 출력되는 음원에 대하여 급가속의 경우 대비하여 증가된 시간 D5에 대응하여 D3까지의 음압(볼륨)과 피치를 변화시켜 차량의 급가속의 경우와는 다른 피치를 형성하여 완만한 속도의 증가를 청각적으로 인지 가능하도록 한다.

또한, 도 12에는 도 8의 선도 형성에 대하여 보다 자세한 형성 상태가 도시되는데, 도 12에 도시되는 실제 차량 엔진음과 거의 동일한 엔진음의 출력을 모사하도록 차량의 속도에 따른 음원의 주파수 및 볼륨 변화 상태는 룩업 테이블 또는 맵 데이터의 형태를 취하는데, 차량의 속도에 대하여 1차 함수를 취하는 종래의 선도(E4)와 달리, 본 발명은 실제 차량 엔진음에 모사되도록 2차 함수의 형태를 취하는 선도 데이터(E1,E2,E3,E5)가 저장부에 저장되는데, 각 선도는 포인트 데이터(F1 내지 F18)로 형성된다. 포인트 데이터가 많을수록 정확한 선도 출력이 가능하나 저장부의 저장 부하가 극대화되어 비용 내지 출력 용량 상의 문제를 수반할 수 있고, 포인트 데이터가 과소하면 연산부를 통한 포인트 데이터의 보간(interpolation)시 오차 발생으로 인한 부정확한 출력값이 형성될 수 있다. 따라서 본 발명은 포인트 데이터의 과도함으로 인한 저장 용량의 과부하를 방지하되 보간시 정확한 출력을 이루도록 차량의 속도에 대하여 급격한 주파수 내지 볼륨(음압) 변화가 이루어지는 영역에 대하여는 포인트 데이터의 배치 밀도를 증가시키되 주파수 내지 볼륨에 대한 변화율은 증대시키고, 반대로 차량의 속도에 대하여 주파수 내지 볼륨 변화가 작은 곳에서는 포인트 데이터의 배치 밀도를 감소시키되 주파수 내지 볼륨에 대한 변화율은 완만하게 형성함으로써 저장 부하의 저감과 동시에 출력값의 신뢰성을 담보할 수 있다. 예를 들어, 도 12의 E1 선도의 경우 포인트 데이터, F1 및 F2의 구간에서는 포인트 데이터의 차량의 속도에 대한 배치 밀도를 감소시켜 F1과 F2의 사이 간격을 증대시키는 반면, F2 내지 F6의 구간에서는 포인트 데이터의 배치 밀도를 증대시킴으로써 포인트 데이터 간의 구간 간격을 좁혀 해당 구간에서 차량의 속도가 증가함에 따라 급격한 주파수 내지 볼륨(음압)의 변화율을 증가시켜 속도의 변화가 시작되는 구간 내지 급가속 구간과 같이 주파수 내지 음압의 변화율이 큰 구간에 대하여 보행자 내지 운전자로 하여금 실제 차량 엔진음의 급격한 피치 내지 음압 변화로 인지하도록 할 수도 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에서 출력되는 주행음 등은 피치 변화와 더불어 다양한 음원을 조합 믹싱하여 이루어질 수도 있다. 즉, 본 발명의 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치의 음원 재생부(600)는 음원 믹싱부(610)를 포함하는데, 음원 믹싱부(610)는 음원 저장부(500)에 저장된 다양한 음원을 조합하여 조합된 새로운 음원을 재생 생성함으로써 실제 다양한 환경에서 주행하는 차량의 실제 엔진음에 가까운 주행음을 생성하여 실제적 차량 엔진음과의 이질감을 최소화하여 운전자 내지 보행자의 안전 사고 발생 가능성을 현저하게 감소시킬 수도 있다.

도 9에는 차량의 주행 속도에 따른 다양한 작동음, 엔진 시동음 내지 주행음을 형성하기 위한 복수 개의 음원의 개략적 사항을 나타내는 선도가 도시되는데, 복수 개의 음원 B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7은 음원 저장부(500)에 저장되어 있고, 음원 재생부(600)의 가동에 의하여 인출되어 사용된다. 도 9에서 실선은 차량의 속도와 주파수의 상관관계를 갖도록 형성된 음원을 나타내되, 실선 상에 형성된 점선은 볼륨의 변화를 추가적으로 나타낸다.

본 발명의 음원 재생부(600)는 복수 개의 음원을 동시에 믹싱하여 출력하는 방식을 취할 수도 있고, 주행 상태, 예를 들어 주행 속도에 따라 대응되는 각각의 주행음에 대응되는 음원을 순차적으로 출력하는 방식을 취할 수도 있다.

복수 개의 음원을 동시 믹싱 출력하는 경우, 예를 들어 실제 내연 기관인 엔진의 기본적인 주요 주파수 영역인 100Hz 내지 300Hz의 저주파수 범위의 소리에 대응하는 속도의 변화에 무관한 저주파 음원인 음원 B1을 피치와 볼륨의 변화없이 기본 음원으로 출력하고, 이에 더하여 속도 변화에 따라 초기 발생 주파수 영역보다 완만하게 높아지는 주파수 성분을 구비하는 음원을 차량 속도가 증가함에 따라 음압을 증가시키는 방식으로 믹싱 출력함으로써, 실제 출력되는 음향의 경우 완만하게 주파수 및 음압이 완만하게 증가되어 출력되는 음향을 통하여 운전자 내지 보행자가 차량이 완만하게 증대되는 속도로 주행하고 있음을 청각적으로 인지 가능하게 한다.

또한, 순차적인 음원의 조합 출력 방식의 경우, 제어부(400)의 제어 신호에 따라 음원 재생부(600)의 음원 믹싱부(610) 및/또는 가변 피치부(620)가 음원 재생을 이루되, 구간을 나누어, 즉 본 실시예에서 속도 구간을 나누어 일정 속도 이하인 경우 B3의 음원을 이용하고, 일정 속도 이상인 경우 B4의 음원을 이용할 수 있다. 즉, 차량이 정차 혹은 0Km/h 구간에서 일정 속도 구간까지 속도가 증가하는 경우 B3 음원을 피치 및 볼륨을 가변하여 출력하고, 차량의 속도가 일정 속도 구간 이상인 경우 B3의 음원을 이용한 주행음 출력을 중단하고 B3보다 차량 속도의 증가에 따라 B3 음원의 경우보다 피치 및 볼륨을 더 크게 변화시킬 수 있는 B4의 음원을 피치 및 볼륨을 조정하여 출력할 수 있다. 또한, 일정 속도의 경계 상에서 B3 음원을 이용한 주행음의 출력 중단으로 인한 음향 단속에 의한 불쾌감을 방지하기 위하여 B3 및 B4의 중첩 구간에서 소멸되는 음원의 출력에 대한 점진적인 감소, 즉 페이드 아웃과, 새로이 발생되는 음원의 출력에 대한 점진적인 증가, 즉 페이드 인을 형성하여 갑작스런 음향 변화로 인한 불쾌감 발생을 방지할 수 있다. 물론, 이러한 순차적인 음원 조합의 경우에도 차량의 저주파 음향에 대응되는 기본 음원으로서의 B1을 출력하고 있는 상태에서 믹싱 출력되는 방식을 취할 수도 있다.

또한, 상기 유형과 같은 경가속 주행음에 대한 주행음 이외에도 급가속 내지 급제동의 경우에도 음원 재생부(600)의 음원 믹싱부(610)를 통한 실제적 차량 제동 내지 가속 상태의 음향과 근사한 음향 출력을 이룰 수도 있다. 즉, 제어부(400)가 현재 차량의 주행 상태가 급가속 상태라고 판단하여 급가속 주행음을 생성하는 경우(S476), 제어부(400)의 제어 신호에 따라 음원 재생부(600)의 음원 믹싱부(610) 및 피치 가변부(620)는 B1인 기본 음원을 출력하고 있는 상태에서 가속 구간을 표현 가능한 B5 음원 형태처럼 짧은 시간동안의 속도 변화, 즉 급가속에 대응하여 짧은 속도 변화폭에 대하여 주파수 변경 범위를 넓게 하여 강하게 가속하고 있는 상태의 인지를 가능하게 하고, 브레이크 가동을 통한 급제동의 경우 B6과 같이 주파수가 고주파 영역에서 저주파 영역으로 급격하게 주파수 감소되도록 피치 조절이 이루어지되 속도가 감소함에 따라 볼륨도 함께 줄여 차량이 감속하고 있는 상태 인지를 가능하게 할 수 있다. 보다 구체적으로, 차량의 브레이크 가동을 통하여 급제동이 이루어지는 경우 차량이 급제동되는 청각적 느낌을 표현 및 제공하기 위하여 출력 음원의 피치는 B6 이전에 출력되었던 B5 음원의 주파수를 30% 이상 피치 가변, 즉 감소시키면서 볼륨을 큰 폭으로 줄여 차량이 감속하는 상태를 청각적으로 인지 가능하게 할 수도 있다. 여기서, 변화 전의 음원, 즉 B5의 주파수 대비하여 변화된 음원, 즉 B6의 주파수를 30% 이상의 변화를 주어 피치 조절을 이루는데, 이는 운전자 내지 보행자 등이 청각적으로 인지하는 가청 주파수 대역을 1/3 옥타브 밴드(1/3 octave band)로 표현할 경우, 변화 전후의 음원이 속하는 1/3 옥타브 밴드의 중심 주파수는 서로 연속하고 변화 전후의 음원 간에는 각각의 1/3 옥타브 밴드의 중심 주파수를 중심으로 서로 중첩되는 음향 영역을 형성함으로서 운전자 내지 보행자가 변화되어 출력하는 음원 사이에 연속적인 음향의 출력으로 인지 가능하게 하여 이질감을 느끼지 않도록 함으로써 피치 변화되는 이종 음원이 빠르게 출력됨으로써 발생하는 청각적 불쾌감이 형성되지 않도록 할 수도 있다.

그런 후, B7과 같은 재 급가속으로 이루어지는 경우 가변 피치부를 통한 기본 음원에 대한 주파수를 증대시키는 피치 변경 및 음원 믹싱부에서의 볼륨 조정을 통하여 급제동 후 급가속의 상태 표현도 가능하다. 이와 같은 피치 변화 및 음원 믹싱을 통하여 일괄 선형적인 차량 속도와 음향의 볼륨의 선형적 관계를 벗어나 피치 변경과 믹싱을 통하여 실제 내연 기관에서 발생되는 소리와 유사하도록 근사적 음향 출력을 가능하게 하여 통상적으로 보행자 내지 운전자가 인지하는 차량의 엔진 시동음 내지 주행음과 이질감을 최소화시켜 차량의 존재 내지 주행 상태 인지를 가능하게 하여 차량으로 인한 안전 사고 발생 가능성을 최소화시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 지속 확인 단계(S56)는 차량의 엔진 시동음의 출력 내지 차량 주행음의 출력 후 실행되는데, 현 상태의 확인을 통하여 해당 작동음의 출력 여부를 결정 내지 조정할 수 있다. 즉, 지속 확인 단계(S56)는 주행음 가동 단계(S45) 후, 제어부는 차량 상태 감지부(100)의 차량 주행 속도 산출 및 엔진 상태 감지 신호를 갱신하여 차량의 작동 상태를 판단하여 음향 출력부(800)에서 엔진 시동음 내지 주행음과 같은 작동음의 출력 단속 여부를 판단 실행하는데, 지속 확인 단계(S56)는 고속 중지 확인 단계(S57)와 출력 상태 확인 단계(S58)를 포함한다. 고속 중지 확인 단계(S57)는 차량 상태 감지부(100)의 차량 주행 속도 신호 및 엔진 상태 감지 신호, 즉 시동 지속 여부를 판단하는 엔진 시동 신호를 갱신하여 현재 차량의 작동 상태를 확인하고, 차량의 고속 주행 여부를 판단하여, 주행음의 중지 여부를 판단 실행한다. 즉, 고속 중지 확인 단계(S57)에서 차량의 주행 상태이고 주행음을 출력하고 있는 경우 차량이 고속 주행 상태로 넘어설 때 가상 주행음이 불필요하다고 판단하여 이를 중지하게 되는데, 고속 중지 확인 단계(S57)는 고속 주행 판단 단계(S48)와 주행음 중지 단계(S49)를 포함하고, 경우에 따라 경가속 주행 상태 판단 단계(S50)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제어부(400)는 현재 차량의 속도를 확인 내지 갱신하여 현재 차량의 속도를 사전 설정 속도(Vs)와 비교하여 현재 차량의 속도가 사전 설정 속도(Vs)를 초과하였는지를 확인 판단한다. 만약 단계 S48에서 초과된 것으로 확인되는 경우 제어부(400)는 현재 차량이 고속 주행 상태로 넘어선 것으로 판단하여 주행음의 출력이 불필요하다고 판단하여 주행음의 출력을 배제하는 주행음 중지 단계(S49)를 실행한다. 이러한 사전 설정 속도(Vs)는 앞서 기술된 경우와 동일한 값을 구비할 수도 있으나 차량의 주행에 따른 노면 소음이 차량의 엔진음을 넘어서는 경우라면 설계 사양에 따라 다양하게 조정될 수 있다. 주행음 중지 단계(S49) 후 경가속 주행 상태 판단 단계(S50)를 실행하여 지속적으로 차량의 속도를 갱신하고 하여 차량의 속도가 사전 설정 속도(Vs) 이하의 영역에 도달하는지 여부를 확인함으로써, 해당 영역에 도달시 주행음의 출력 필요성이 있다고 판단하고 다시 해당 속도 영역으로의 진입시 주행음을 출력하도록 제어 흐름을 주행음 출력 단계(S47)로 진행시킨다.

반면, 경가속 주행 상태 판단 단계(S50)에서 현재 차량의 속도가 사전 설정 속도(Vs) 이하의 영역으로 진입하지 않은 것으로 판단되는 경우, 제어부(400)는 현재 차량이 고속 주행 상태를 지속하고 있다고 판단하여 주행음의 출력 필요성이 없다고 판단하고 제어 흐름을 단계 S49의 전후로 전환하여 경가속 주행 상태 판단 단계(S50)를 반복한다.

한편, 지속 확인 단계(S56)는 고속 중지 확인 단계(S57) 이외 출력 상태 확인 단계(S58)를 포함하는데 출력 상태 확인 단계(S58)는 차량 상태 감지부(1000의 차량 주행 속도 신호 및 엔진 상태 감지 신호, 즉 엔진 시동 신호를 갱신하여 현재 차량의 가동 상태를 확인하고 차량의 시동 종료 여부를 판단하여 엔진 시동음 또는 주행음의 지속 여부를 확인 판단 실행한다. 출력 상태 확인 단계(S58)는 차량 정차 확인 단계(S51)와 차량 시동 확인 단계(S53)를 포함하는데, 제어부(400)는 차량 정차 확인 단계(S51)에서 차량의 속도를 확인하여 현재 차량의 주행 여부 내지 정차 여부를 확인한다. 즉, 고속 중지 확인 단계(S57)의 고속 주행 판단 단계(S48)에서 차량의 주행 속도가 고속 주행 상태가 아니라고 판단되는 경우, 제어부(400)는 차량 정차 확인 단계(S51)를 실행하는데, 차량 정차 확인 단계(S51)에서 차량이 정차된 것으로 판단되지 않은 경우 제어부(400)는 제어 흐름을 단계 S48로 전환하여 주행음을 지속하고 고속 주행 판단 단계를 반복한다. 반면, 차량이 정차된 것으로 판단되는 경우, 차량 시동 확인 단계(S53)를 실행하여 엔진의 중단 내지 차량의 시동 버튼을 통한 종료 신호의 발생 여부를 확인하고, 만약 차량의 엔진 시동이 지속된 것으로 판단되는 경우, 제어부(400)는 제어 흐름을 단계 S44로 진행하여 엔진 시동음을 지속하고 차량의 주행 상태로의 전환 여부를 확인한다.

반면, 단계 S53에서 차량의 시동 버튼을 통한 종료 내지 엔진 시동 오프로 판단되는 경우 전체적인 친환경 차량 작동 사운드 장치의 제어를 종료할 수도 있고, 경우에 따라 차량 키 인출 확인 단계(S55)가 더 구비되는 경우, 차량 상태 감지부로부터 차량 키 인출 신호, 즉 전통적인 차량의 키가 키홀로부터 분리되거나 또는 스마트키의 경우 운전자가 스마트키를 소지하고 차량의 밖으로 일정 거리 이상 넘어서 차량의 전체적 상태가 종료 내지 차량 도난 방지를 위한 감시 모드로 전환되는 경우 친환경 차량 작동 사운드 장치의 종료 여부를 확인하는 과정이 더 구비될 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 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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.

100: 차량 상태 감지부 200: 작동 스위치
300: CAN 통신부 400: 제어부
500: 음원 저장부 510: 데이터 스위치부
600: 음원 재생부 700: 음원 증폭부
800: 음향 출력부 810: 외부 출력부
820: 내부 출력부

Claims

차량의 작동 상태를 감지하는 차량 상태 감지부; 차량의 작동 상태에 따라 출력될 수 있는 다수개의 작동음이 음원 데이터 형태로 저장되는 음원 저장부; 상기 음원 저장부에 저장된 작동음 중 어느 하나 이상을 선택하여 출력되는 음원을 조정 재생하는 음원 재생부; 상기 음원 재생부에 의하여 조정 재생되는 작동음을 증폭시키는 음원 증폭부; 상기 음원 증폭부에서 증폭된 증폭 작동음을 출력하는 음향 출력부; 및 상기 차량 상태 감지부의 감지 신호를 인가받고, 인가받은 감지 신호에 따라 상기 작동음을 조정 변경하는 방식으로 서로 다르게 재생되도록 상기 음원 재생부를 동작 제어하는 제어부를 포함하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치를 제공하는 제공 단계;
상기 제어부가 상기 음향 출력부의 연결 상태 및 상기 음원 재생부의 작동 상태를 확인하고, 상기 음원 증폭부의 출력을 사전 설정 기준값과 비교하여 왜곡 여부를 진단하는 진단 확인 단계를 포함하는 초기화 단계;
상기 제어부가 차량 상태 감지부가 감지한 차량 작동 상태에 따라 친환경 차량의 작동 사운드 발생 여부를 판단하여, 상기 음원 저장부에 저장된 음원 중 어느 하나 이상을 선택되는 음원을 음향 출력부를 통하여 작동음으로 출력하는 작동음 실행 단계를 포함하고,
상기 진단 확인 단계는: 상기 음향 출력부가 정상적인 전기적 연결 상태를 이루는지 여부를 확인하는 음향 출력부 연결 확인 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법.
제 1항에 있어서,
상기 작동음 실행 단계는:
상기 음원 재생부를 온 상태로 가동시키는 음원 재생부 가동 단계와,
상기 차량 상태 감지부의 엔진 상태 감지 신호로부터 차량의 시동 여부를 판단하여 상기 작동음 중 엔진 시동음을 상기 음향 출력부에서 출력시키는 엔진 시동음 가동 단계와,
상기 엔진 시동음 가동 단계 후, 상기 차량 상태 감지부의 차량 주행 속도 신호로부터 차량의 주행 여부를 판단하여 상기 작동음 중 주행음을 이용하여 상기 음향 출력부에서 출력시키는 주행음 가동 단계와,
상기 주행음 가동 단계 후, 상기 차량 상태 감지부의 차량 주행 속도 신호 및 상기 엔진 상태 감지 신호를 갱신하여 현재 차량의 작동 상태를 판단하여 음향 출력부에서 엔진 시동음 내지 주행음의 출력 단속 여부를 판단 실행하는 지속 확인 단계을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법.
제 2항에 있어서,
상기 엔진 시동음 가동 단계는:
상기 엔진 상태 감지 신호로부터 차량의 시동 여부를 판단하는 엔진 시동 판단 단계와,
상기 엔진 시동 판단 단계에서 차량의 시동 상태로 판단된 경우, 상기 작동음 중 엔진 시동음을 상기 음향 출력부에서 엔진 시동음을 출력시키는 엔진 시동음 출력 단계(S44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법.
제 2항에 있어서,
상기 주행음 가동 단계는:
상기 차량 상태 감지부의 차량 주행 속도 신호로부터 차량의 주행 여부를 판단하는 주행 상태 판단 단계와,
상기 주행 상태 판단 단계에서 현재 차량의 주행 속도가 사전 설정된 속도보다 작다고 판단된 경우, 상기 작동음 중 주행음을 상기 음향 출력부에서 출력시키는 주행음 출력 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법.
제 4항에 있어서,
상기 주행음 출력 단계는:
상기 차량 상태 감지부의 차량 주행 가속도 신호와 사전 설정된 가속 기준값을 비교하여 차량의 가속 주행 여부를 판단하는 가속 주행 상태 판단 단계와,
상기 가속 주행 상태 판단 단계에서의 판단 결과에 따라 상기 작동음 중 경가속 주행음, 급가속 주행음, 급제동 주행음 중 하나를 해당 주행음으로 생성 출력하는 주행음 출력 실행 단계을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법.
제 5항에 있어서,
상기 가속 주행 상태 판단 단계는:
상기 차량 주행 가속도 신호가 영과 상기 사전 설정 가속 기준값(as1) 사이인 경우, 차량의 주행 상태를 경가속 상태로 판단하는 경가속 주행 판단 단계와,
상기 차량 주행 가속도 신호가 영과 상기 사전 설정 가속 기준값(as1) 사이에 있지 않은 경우, 상기 차량 주행 가속도 신호가 상기 사전 설정 가속 기준값(as1) 이상인지 여부를 판단하는 급가속 주행 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법.
제 6항에 있어서,
상기 급가속 주행 판단 단계에서 상기 차량 주행 가속도 신호가 상기 사전 설정 가속 기준값(as1) 이상이 아니라고 판단된 경우, 상기 주행음 출력 실행 단계는 상기 해당 주행음을 급제동 주행음으로 설정하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법.
제 2항에 있어서,
상기 지속 확인 단계는:
상기 차량 상태 감지부의 차량 주행 속도 신호 및 상기 엔진 상태 감지 신호를 갱신하여 현재 차량의 작동 상태를 판단하여 차량의 고속 주행 여부를 판단하여 주행음의 중지 여부를 판단 실행하는 고속 중지 확인 단계와,
상기 차량 상태 감지부의 차량 주행 속도 신호 및 상기 엔진 상태 감지 신호를 갱신하여 현재 차량의 작동 상태를 판단하여 차량의 시동 종료 여부를 판단하여 엔진 시동음 또는 주행음의 지속 여부를 확인하는 출력 상태 확인 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법.
차량의 작동 상태를 감지하는 차량 상태 감지부; 차량의 작동 상태에 따라 출력될 수 있는 다수개의 작동음이 음원 데이터 형태로 저장되는 음원 저장부; 상기 음원 저장부에 저장된 작동음 중 어느 하나 이상을 선택하여 출력되는 음원을 조정 재생하는 음원 재생부; 상기 음원 재생부에 의하여 조정 재생되는 작동음을 증폭시키는 음원 증폭부; 상기 음원 증폭부에서 증폭된 증폭 작동음을 출력하는 음향 출력부; 및 상기 차량 상태 감지부의 감지 신호를 인가받고, 인가받은 감지 신호에 따라 상기 작동음을 조정 변경하는 방식으로 서로 다르게 재생되도록 상기 음원 재생부를 동작 제어하는 제어부를 포함하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치를 제공하는 제공 단계; 상기 제어부가 상기 음향 출력부의 연결 상태 및 상기 음원 재생부의 작동 상태를 확인하고, 상기 음원 증폭부의 출력을 사전 설정 기준값과 비교하여 왜곡 여부를 진단하는 진단 확인 단계를 포함하는 초기화 단계; 상기 제어부가 차량 상태 감지부가 감지한 차량 작동 상태에 따라 친환경 차량의 작동 사운드 발생 여부를 판단하여, 상기 음원 저장부에 저장된 음원 중 어느 하나 이상을 선택되는 음원을 음향 출력부를 통하여 작동음으로 출력하는 작동음 실행 단계를 포함하고,
상기 진단 확인 단계는: 상기 음향 출력부가 정상적인 전기적 연결 상태를 이루는지 여부를 확인하는 음향 출력부 연결 확인 판단 단계와, 상기 음향 출력부가 정상적으로 전기적 연결 상태를 이루는 것으로 판단된 경우, 상기 음원 재생부에 전원을 인가하여 온(ON) 상태 가동시키는 음원 재생부 가동 단계와, 상기 음원 재생부가 상기 음원 저장부에 저장된 진단 음원을 재생하는 진단음원 생성 단계와, 상기 진단 음원 생성 단계에서 생성된 진단 음원이 상기 음원 증폭부를 거쳐 출력되고, 상기 음원 증폭부에서 출력되는 진단 음원 증폭 신호를 음원의 왜곡 증폭 여부를 확인하기 위한 사전 설정 왜곡 판단 기준값과 비교하여, 상기 진단 음원 증폭 신호의 왜곡 여부를 판단하고 상기 진단 음원 증폭 신호가 상기 사전 설정 왜곡 판단 기준값을 초과하여 왜곡된 것으로 판단되는 경우 경고 신호를 출력하는 왜곡 확인 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법.
제 9항에 있어서,
상기 음향 출력부 연결 확인 판단 단계는:
상기 제어부가 상기 음향 출력부의 상기 음원 증폭부와의 전기적 정상적 연결 여부를 확인하도록 상기 음향 증폭부로 연결 확인 송출 신호를 출력하고 상기 음향 증폭부로부터 상기 음원 출력부와의 정상적인 연결 상태를 이루는지 여부에 대한 응답 신호를 수신하는 음향 출력부 연결 확인 단계와,
상기 음향 출력부 연결 확인 단계에서 연결 확인 응답 신호가 존재하지 않거나, 비연결 확인 응답 신호가 존재하는 지를 판단하는 음향 출력부 연결 판단 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법.
제 10항에 있어서,
상기 음향 출력부 연결 확인 판단 단계에서 상기 음향 출력부와 비연결된 것으로 판단되는 경우 운전자가 상기 음향 출력부의 연결 이상 상태를 확인 가능하도록 경고 신호를 출력하는 연결 경고 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법.
제 11항에 있어서,
상기 연결 경고 단계는 상기 제어부와 연결되는 별개의 음향 출력부를 통한 음향 경고, 상기 제어부와 연결되는 별개의 디스플레이 출력부를 통한 화상 경고 및 차량의 엔진 시동을 차단하는 엔진 차단 경고 중의 하나 이상을 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치의 제어 방법.
제 9항에 있어서,
상기 왜곡 확인 단계는:
상기 음원 진폭부에서 출력되는 진단 음원 증폭 신호가 확인되는 음원 진폭부 출력 확인 단계와,
상기 진단 음원 증폭 신호와 상기 저장부에 사전 설정되어 저장된 사전 설정 데이터로서의 사전 설정 왜곡 판단 기준값이 비교 판단되는 출력 기준 판단 단계와,
상기 출력 기준 판단 단계에서 상기 진단 음원 증폭 신호와 상기 사전 설정 왜곡 판단 기준값을 벗어난 경우, 상기 제어부가 상기 진단 음원의 생성, 증폭 내지 출력 과정에서 왜곡 출력이라 판단하여 왜곡 출력 여부를 운전자에게 경고하는 왜곡 경고 단계가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법.
제 13항에 있어서,
상기 출력 기준 판단 단계에서:
상기 진단 음원 증폭 신호와 상기 사전 설정 왜곡 판단 기준값이 비교되고,
상기 진단 음원 증폭 신호 중, 상기 사전 설정 왜곡 판단 기준값의 범위 내에 존재하는 신호는 사전 설정된 출력 전압값이 형성 변환 출력되고,
상기 진단 음원 증폭 신호 중, 상기 사전 설정 왜곡 판단 기준값의 범위 밖에 존재하는 신호는 영의 값을 갖는 신호가 변환 출력되는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법.
제 2항에 있어서,
상기 초기화 단계는, 차량의 충전 필요성을 확인하는 충전 확인 단계를 더 구비하고,
상기 차량 상태 감지부는 충전 케이블 연결 감지부를 더 구비하고,
상기 충전 확인 단계는:
상기 충전 케이블 연결 감지부가 충전 케이블이 차량의 충전부에 연결되었는지를 감지하는 충전 케이블 연결 감지 단계와,
상기 차량 상태 감지부의 배터리 감지부로부터 배터리 잔량을 확인하는 배터리 잔량 확인 단계와,
상기 음원 재생부에 전원을 인가하여 온(ON) 상태 가동시키는 충전 음원 재생부 가동 단계와,
상기 배터리 잔략 확인 단계에서 확인된 배터리 잔량이 충전 여부를 판단하기 위한 기준값인 사전 설정 배터리 잔량 이하인 경우, 현재 차량의 충전이 필요하다고 판단하는 충전 필요 판단 단계와,
상기 충전 케이블 연결 감지 단계의 충전 케이블 연결 확인 결과에 따라, 차량의 충전 케이블의 연결 여부를 판단하는 충전 케이블 연결 판단 단계와,
상기 충전 케이블 연결 판단 단계에서 충전 케이블의 차량에 연결된 것으로 판단되는 경우 충전을 개시하고 상기 음원 저장부의 저장된 음원 중 충전음을 상기 음원 재생부 및 상기 음원 증폭부 및 상기 음향 출력부를 통하여 출력하는 충전 개시 단계와,
상기 배터리 감지부의 감지 신호를 갱신하여 배터리의 충전 완료 여부를 확인 판단하고 상기 음원 저장부의 저장된 음원 중 충전 완료음을 상기 음원 재생부 및 상기 음원 증폭부 및 상기 음향 출력부를 통하여 출력하는 충전 완료 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 제어 방법.
차량의 작동 상태를 감지하는 차량 상태 감지부; 차량의 작동 상태에 따라 출력될 수 있는 다수개의 작동음이 음원 데이터 형태로 저장되는 음원 저장부; 상기 음원 저장부에 저장된 작동음 중 어느 하나 이상을 선택하여 출력되는 음원을 조정 재생하는 음원 재생부; 상기 음원 재생부에 의하여 조정 재생되는 작동음을 증폭시키는 음원 증폭부; 상기 음원 증폭부에서 증폭된 증폭 작동음을 출력하는 음향 출력부; 및 상기 차량 상태 감지부의 감지 신호를 인가받고, 인가받은 감지 신호에 따라 상기 작동음을 조정 변경하는 방식으로 서로 다르게 재생되도록 상기 음원 재생부를 동작 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 음향 출력부의 연결 상태 및 상기 음원 재생부의 작동 상태를 확인하고, 상기 음원 증폭부의 출력을 사전 설정 기준값과 비교하여 왜곡 여부를 진단하고,
상기 차량 상태 감지부는 차량의 충전기가 전원에 연결되었는지 충전 케이블기 연결 여부를 감지하는 충전 케이블 연결 감지부를 더 구비하고, 상기 충전기 연결 여부에 따라 상기 음원 재생부는 상기 음원 저장부에 저장된 충전음 중 충전기 연결음을 재생하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 차량 상태 감지부는
차량의 동력 에너지 충전 상태, 작동 레디 상태, 기어 작동 상태, 전기 모터 작동 스피드, 전기 모터 작동 토크, 가속 페달 위치, 브레이크 페달 위치, 충전 케이블 연결 상태 및 엔진 회전 속도 중의 하나 이상의 차량 작동 상태를 감지하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치.
제 17 항에 있어서,
상기 음원 저장부에는
차량의 엔진 시동음, 주행시 차량 엔진의 주행 음향을 나타내는 주행음, 차량의 음향 출력의 왜곡 출력시 이상 여부를 경고하기 위하여 발생되는 진단 경고음 및 별도의 경고음을 포함하는 음향 사운드와, 음성 안내 메시지 형태의 음성 사운드가 음원 데이터 형태로 저장되는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치.
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