KR101487474B1 - 자동차의 가상 음향 발생 장치 및 이를 이용한 자동차의 가상 음향 발생 방법 - Google Patents

자동차의 가상 음향 발생 장치 및 이를 이용한 자동차의 가상 음향 발생 방법 Download PDF

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KR101487474B1
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박현배
곽수진
문희석
김성진
전재석
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자동차부품연구원
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q5/00—Arrangement or adaptation of acoustic signal devices
    • B60Q5/005—Arrangement or adaptation of acoustic signal devices automatically actuated
    • B60Q5/008—Arrangement or adaptation of acoustic signal devices automatically actuated for signaling silent vehicles, e.g. for warning that a hybrid or electric vehicle is approaching

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Abstract

본 발명은 GPS 신호를 이용하여 자동차의 거동에 따라 가상 음향을 발생시켜서 보행자나 운전자에게 안전 운행과 위험 알림을 통한 사고 예방 및 쾌적하고 만족스러운 운행을 가능하게 하는 자동차의 가상 음향 발생 장치 및 이를 이용한 자동차의 가상 음향 발생 방법에 관한 것으로서, GPS 신호를 수신하는 GPS 수신 모듈; 및 상기 GPS 수신 모듈에서 수신된 데이터를 이용하여 자동차의 거동과 관련된 음향 신호가 스피커로 출력되도록 상기 스피커에 음향 출력 신호를 인가하는 음향 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

자동차의 가상 음향 발생 장치 및 이를 이용한 자동차의 가상 음향 발생 방법{Simulation sound generation apparatus of vehicle and simulation sound generation method of vehicle using the same}
본 발명은 자동차의 가상 음향 발생 장치 및 이를 이용한 자동차의 가상 음향 발생 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 GPS 신호를 이용하여 자동차의 거동에 따라 가상 음향을 발생시켜서 보행자나 운전자에게 안전 운행과 위험 알림을 통한 사고 예방 및 쾌적하고 만족스러운 운행을 가능하게 하는 자동차의 가상 음향 발생 장치 및 이를 이용한 자동차의 가상 음향 발생 방법에 관한 것이다.
전기 동력 차량 급증함에 따라 전기 동력으로 주행하는 하이브리드 자동차와 일반 자동차의 소리를 보행자가 인식하기 어렵다. 전기 동력 상태의 차량 접근 시 좌우 방향과 무관하게 기존 엔진 동력 차량보다 대략 40% 내로 근접해야 비로서 차량의 접근을 인지할 수 있는 것으로 나타났다. 즉, 전기 동력 차량과 보행자의 거리가 2m(7ft), 대략 충돌 1초전인 상황에 비로소 보행자가 차량을 인지하게 되므로 보행자 안전에 심각한 위험을 초래한다.
한편, GPS수신기의 데이터는 MAP매칭을 통한 자차의 위치와 속도를 이용하여 친환경적 그린드라이브와 안전주행에 많이 이용되고 있다. 또한 무선접속을 이용하여 원격데이터 전송이 가능하다.
대한민국 출원번호 10-2009-0078953호인 엔진음/배기음 발생장치 및 방법과 기록매체에서 아래와 같은 배경기술을 인용했었다.
즉, 종래 관련된 기술로는, 출원번호 10-2006-0075628호인 자동차의 다양한 가상 엔진효과음 구현 장치가 있는데, 이것은 내연기관인 엔진을 사용하는 자동차에서 엔진의 회전 즉, RPM신호를 받아 대응하는 가상의 엔진 효과음을 차량 실내에서 듣기 위한 장치이다. 이는 운전자에게 창문을 닫은 실내에서 가상의 엔진효과음를 듣기 위한 것이다.
또 다른 종래의 기술로는, 대한민국 출원번호 20-1993-0005730호인 어린이용 자전거의 엔진음/배기음 발생장치가 있는데, 이것은 앞바퀴의 회전여부를 파악하여 회전시에 "부릉" 같은 음성신호를 출력되도록 한다.
또 다른 종래의 기술로는, 대한민국 출원번호 10-2004-0031875호인 차량의 선택적 음성출력장치 및 그 방법이 있는데, 이것은 음성정보를 차내에서 차량의 윈도우 개폐여부를 감지하여 음성이나 녹음된 클락션 음향을 구동하는 것을 특징으로하는 것으로서, 창문이 닫힌 상태에서 운전자의 음성을 외부에 전달되도록 출력하는 것이다.
또 다른 종래의 기술로는, 대한민국 출원번호 10-2006-0009589호인 차량의 음성발생장치가 있는데 이것은 운전자가 탑승한 골프카트 내에서 스위치의 조작에 의해 주행하고 있을 때에는 차내 스피커로 음성정보를 발생시키고, 외부에서 골프카트를 리모콘의 조작에 따라 주행 중이면 차외 스피커로 음성정보를 크게 발생시키는 것을 특징으로 하는 것으로 이용자에게 가이드정보를 알려주는 것이다.
또 다른 종래의 기술로는 일본 11-139214(1999) EXHAUST SOUND REPRODUCING DEVICE가 있는데, 이것은 엔진을 사용하는 자동차에서 배기음을 크게 하기 위해 위법인 머플러를 훼손하는 대신에 녹음된 소리를 들려주기 위해 고안된 것으로 엔진의 회전수를 검출하여 저장된 배기음을 스피커로 들려주는 것을 특징으로 차내에서 듣는 것을 목적으로 한다. 또한 내연기관 엔진으로서 항상 공회전을 함으로써 기술 구현상 공회전 개념은 따로 없다.
그러나, 상술된 종래의 기술들은, 기존의 GPS 수신 기능을 자동차의 가상 음향 발생 장치에 적용할 수 없어서 장치가 중복으로 설치되는 문제점을 가진다.
또한, 종래의 자동차의 가상 음향 발생 장치는, 기존의 차량을 개조하거나 별도의 복잡한 부품들을 설치하여야 하는 등의 번거로움이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 포함하여, 야기되어지는 여러 가지 문제점을 해결하기 위한 것으로서, GPS 신호를 이용하여 정확한 자동차의 거동에 따라 현실감 있는 가상 엔진음 또는 주행 소음을 발생시켜서 보행자나 운전자에게 안전 운행과 위험 알림을 통한 사고 예방 및 쾌적하고 만족스러운 운행을 가능하게 하는 자동차의 가상 음향 발생 장치 및 이를 이용한 자동차의 가상 음향 발생 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로서, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것을 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치는, GPS 신호를 수신하는 GPS 수신 모듈; 및 상기 GPS 수신 모듈에서 수신된 데이터를 이용하여 자동차의 거동과 관련된 음향 신호가 스피커로 출력되도록 상기 스피커에 음향 출력 신호를 인가하는 음향 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 GPS 수신 모듈은, 자동차의 실시간 속도값을 구하기 위해서 자동차의 현재 위치에 관련된 데이터를 수신하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 GPS 수신 모듈은, 자동차의 실시간 속도값을 구하기 위해서 수신 주파수 대역대의 사용 주파수에 대한 도플러 효과를 측정하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 음향 제어부는, 적어도 차량 소음 소스, 주행 안전 정보 소스, 기타 GPS 관련 소스 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 음원 소스를 저장될 수 있는 메모리; 상기 GPS 수신 모듈에서 수신된 GPS 신호에 따라 자동차의 거동을 판단하고, 자동차의 거동에 해당하는 상기 메모리에 저장된 음원 소스를 선택하여 출력하는 데이터 처리장치; 상기 데이터 처리장치에서 출력된 디지털 음원 소스를 입력받아 재생할 아날로그 음향 신호를 변조 및 복조하여 출력하는 오디오 코덱; 및 상기 오디오 코덱으로부터 음향 신호를 인가받아 이를 증폭시키는 파워엠프단;을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 음향 신호는, 적어도 정차음 출력신호, 시동 ON음 출력신호, 시동 OFF음 출력신호, 주행음 출력신호, 후진음 출력신호, 음영지역 출력신호 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 주행음 출력신호는, 상기 데이터 처리 장치에서 판단된 자동차의 속도에 따라서 자동차의 속도가 증가하면 단계적으로 주행음의 세기가 증가하도록 다단계로 출력되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 음영지역 출력신호는, 상기 데이터 처리 장치에서 판단된 자동차의 최종 속도치 또는 최저 속도치에서 자동차의 속도 측정 센서에서 측정된 속도값을 가감하여 적용된 산출 속도에 따라 다단계로 출력되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 음향 제어부는, 상기 파워엠프단에서 출력된 증폭 신호를 스피커와 연결시키는 적어도 하나의 AUX 커넥터;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치는, 음영 지역에서 GPS 신호가 수신되지 않을 경우, 차량의 상태를 감지하는 차량 상태 감지 센서;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치는, 각종 시각적 정보를 표시할 수 있는 디스플레이; 및 상기 시각적 정보가 디스플레이로 표시될 수 있도록 시각적 정보 신호를 제어하는 제어기;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치는, 각종 외부 입력이나 설치 위치에 따라 외부 안테나 커넥터에 의해 선택적으로 설치될 수 있는 GPS 안테나;를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치를 이용한 자동차의 가상 음향 발생 방법은, GPS 신호를 수신하는 GPS 수신 모듈 및 상기 GPS 수신 모듈에서 수신된 데이터를 이용하여 자동차의 거동과 관련된 음향 신호가 스피커로 출력되도록 상기 스피커에 음향 출력 신호를 인가하는 음향 제어부를 포함하여 이루어지는 자동차의 가상 음향 발생 장치를 이용한 자동차의 가상 음향 발생 방법에 있어서, 상기 GPS 수신 모듈을 이용하여 GPS 신호를 수신받는 단계; 및 상기 음향 제어부를 이용하여 수신된 상기 GPS 신호로 자동차의 거동을 판단하고, 자동차의 거동과 관련된 음향 신호를 스피커로 출력하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 자동차의 가상 음향 발생 방법은, GPS 신호를 놓히는 음영 지역의 경우, 차량 상태 감지 센서로 차량의 상태를 감지하는 단계; 및 상기 차량 상태 감지 센서로 감지된 감지 신호에 따라 상기 음향 신호를 보정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 기존의 GPS 신호를 이용하여 중복 투자가 없이도 정확한 자동차의 거동에 따라 현실감 있는 가상 엔진음 또는 주행 소음을 발생시켜서 보행자나 운전자에게 안전 운행과 위험 알림을 통한 사고 예방 및 쾌적하고 만족스러운 운행을 가능하게 하는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치를 개념적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치를 이용한 자동차의 가상 음향 발생 방법의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치를 이용한 자동차의 가상 음향 발생 방법의 다른 일례를 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치(1000)를 개념적으로 나타내는 블록도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치(1000)는, GPS 수신 모듈(11)과, 음향 제어부(200)와, 차량 상태 감지 센서(13)와, 디스플레이(32)와, 제어기(33) 및 GPS 안테나(10)를 포함할 수 있다.
여기서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 GPS 수신 모듈(11)은, GPS 인공 위성이나 기타 기지국으로부터 자동차의 위치와 관련된 GPS 신호를 수신하는 모듈일 수 있다.
이러한 상기 GPS 수신 모듈(11)은, 자동차의 실시간 속도값을 구하기 위해서 자동차의 현재 위치에 관련된 데이터를 수신하는 것이거나, 또는 자동차의 실시간 속도값을 구하기 위해서 수신 주파수 대역대의 사용 주파수에 대한 도플러 효과를 측정하는 것일 수 있다.
여기서, 도플러 효과(Doppler effect)란, 파동을 발생시키는 파원과 그 파동을 관측하는 관측자 중 하나 이상이 운동하고 있을 때 발생하는 효과로, 파원과 관측자 사이의 거리가 좁아질 때에는 파동의 주파수가 더 높게, 거리가 멀어질 때에는 파동의 주파수가 더 낮게 관측되는 현상을 말한다.
따라서, 자동차의 속도를 구할 때, 상기 GPS 수신 모듈(11)을 통해서 수신된 적어도 3개 이상의 인공 위성에 대한 신호의 세기를 이용하거나 상기 신호의 주파수를 측정하여 정확한 속도를 산출할 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 더욱 구체적으로 예를 들어서, 상기 음향 제어부(200)는, 상기 GPS 수신 모듈(11)에서 수신된 데이터를 이용하여 자동차의 거동과 관련된 음향 신호가 스피커(S)로 출력되도록 상기 스피커(S)에 음향 출력 신호를 인가하는 것으로서, 적어도 차량 소음 소스, 주행 안전 정보 소스, 기타 GPS 관련 소스 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 음원 소스를 저장될 수 있는 메모리(31)와, 상기 GPS 수신 모듈(11)에서 수신된 GPS 신호에 따라 자동차의 거동을 판단하고, 자동차의 거동에 해당하는 상기 메모리(31)에 저장된 음원 소스를 선택하여 출력하는 데이터 처리장치(100)와, 상기 데이터 처리장치(100)에서 출력된 디지털 음원 소스를 입력받아 재생할 아날로그 음향 신호를 변조 및 복조하여 출력하는 오디오 코덱(12)과, 상기 오디오 코덱(12)으로부터 음향 신호를 인가받아 이를 증폭시키는 파워엠프단(14)과, 상기 파워엠프단(14)에서 출력된 증폭 신호를 스피커(S)와 연결시키는 적어도 하나의 AUX 커넥터(42)(43)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 음향 신호는, 적어도 정차음 출력신호, 시동 ON음 출력신호, 시동 OFF음 출력신호, 주행음 출력신호, 후진음 출력신호, 음영지역 출력신호 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
이러한, 상기 주행음 출력신호는, 상기 데이터 처리 장치(100)에서 판단된 자동차의 속도에 따라서 자동차의 속도가 증가하면 단계적으로 주행음의 세기가 증가하도록 다단계로 출력될 수 있다.
따라서, 사용자와 사회적 소음규정 요구에 따라 현실적인 엔진음과 같은 효과음을 사용함으로써 보행자의 안전을 도모하면서 차량의 사회적 소음을 줄일 수 있다.
또한, GPS의 데이터를 활용하여 향후 스마트폰이나 핸드폰 등 무선 단말 서비스를 통해 장애자를 위한 차량 진입 알림 휴대장치의 확대성이 있는 주행 소음 발생 장치 기기의 확장성을 제공할 수 있다.
또한, 상기 음영지역 출력신호는, 상기 데이터 처리 장치(100)에서 판단된 자동차의 최종 속도치 또는 최저 속도치에서 차량 상태 감지 센서(13)에서 측정된 속도값을 가감하여 적용된 산출 속도에 따라 다단계로 출력될 수 있다.
한편, 상기 차량 상태 감지 센서(13)는, 음영 지역에서 GPS 신호가 수신되지 않을 경우, 차량의 상태를 감지하는 센서로서, 각종 가속도 센서나 중력 센서나 바퀴의 회전 속도 감지 센서나 차량의 속도 센서 등 각종 센서들이 적용될 수 있다.
이러한, 상기 차량 상태 감지 센서(13)는, 상용 GPS 수신모듈의 음영지역에서의 GPS신호를 놓치는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차량의 움직임에 따라 데이터를 출력되는 센서의 부재(部材)로 GPS신호 탐색전 또는 신호를 잃었을 경우 초기 설정된 값이나 최종값에 차량의 움직임에 따라 데이터를 출력되는 센서류를 이용하여 차량의 가상 주행 소음을 출력할 수 있다.
예를 들어 가속도/G 센서를 이용한 출력되는 가속도 값을 통해 차량의 움직임을 감지하고 가감속에 따른 신호레벨을 조정하여 신호를 놓친 상태로부터 신호를 재수신하는 시점까지 차량의 속도를 보정하고 측정된 마지막 속도를 적용시켜 주행 소음을 출력할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이(32)는, 브라운관이나 LCD 패널이나 LED 패널이나 유기발광소자 패널이나 PDP 등 각종 화면을 통해서 각종 시각적 정보를 표시할 수 있는 장치일 수 있다.
또한, 상기 제어기(33)는, 키패드나 터치패드나 스위치나 조절 노브 등 각종 명령입력장치를 이용하여 상기 시각적 정보가 상기 디스플레이(32)로 표시될 수 있도록 시각적 정보 신호를 제어할 수 있는 장치일 수 있다.
또한, 상기 GPS 안테나는, GPS 신호를 쉽게 수신할 수 있는 것으로서, 각종 외부 입력이나 설치 위치에 따라 외부 안테나 커넥터(40)에 의해 선택적으로 설치될 수 있다.
이러한 본 발명의 일부 실시예들에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치(1000)는, 위치와 상관없이 설치할 수 있고, 차량 내부의 깔끔함을 유지하면서 시간과 속도정보를 볼 수 있도록 어느 곳에든 탈부착이 용이하게 제작하거나 상용 네비게이션과 함께 설치되어 보행자에게 청각적 인지 효과를 얻을 수 있다.
즉, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치(1000)는, GPS를 이용하는 네비게이션이나, 블랙박스나, 운행기록장치나 소음발생장치나 각종 영상재생장치나 스마트폰, 핸드폰, 스마트 패드 등의 휴대용 정보단말기 등의 형태로도 적용될 수 있다.
따라서, 이러한 본 발명의 일부 실시예들에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치(1000)의 작동 과정을 설명하면, 상기 GPS 수신 모듈(11)을 통해서 GPS 신호가 입력되면, 이를 이용하여 상기 데이터 처리 장치(100)가 자동차의 속도를 산출하고, 예를 들어서, 아래의 도표와 같이 산출된 자동차의 속도에 따라 스피커(S)를 통해서 최종 소음을 단계적으로 출력할 수 있다.
즉, 차량의 가상 주행 소음을 낼 수 있도록 오디오 코덱의 음향 출력세기를 데이터 처리장치에서 계산된 속도에 따른 제어신호(음향 제어 신호)을 입력값으로 사용된다. 제어신호는 다음 예시 표와 같이 구분할 수 있다.
Figure 112013095520010-pat00001
이 때, 상기 데이터 처리 장치(100)는 예를 들어서, 아래와 같이 디지털 형식으로 상기 메모리(31)에 저장된 각종 MP3 형식의 차량 소음 소스는 물론, 각종 주행 안전 정보 소스나 기타 GPS 관련 소스들을 선택하여 상기 오디오 코덱(12)을 통해서 아날로그 음향 신호로 출력할 수 있다.
기타 차량의 속도 데이터와 센서 데이터에 의한 차량의 효과음을 차량의 특성과 종류에 맞는, 차량 인지에 문제가 없는 예를 들어 동물소리나 물소리등을 사용하지 않고 사용자의 취향에 따른 음향을 제어하고 출력할 수 있다. 이렇게 출력된 음향은 보행자가 차량이 근접했음을 알리는 신호로 받아 들여 사고의 위험으로부터 예방될 수 있다.
이 때, 상기 디스플레이(32)를 통하여 시간과 차량의 속도등 데이터 처리장치로부터의 데이터를 시각적으로 볼 수 있고, 이는 상기 제어기(33)의 신호에 의한 선택적 디스플레이가 가능하도록 구성될 수 있다.
또한, GPS의 오차범위와 기후적 환경 및 지리적 환경을 감안하여 음영지역으로부터 GPS신호를 놓쳤을 경우 데이터 처리 범위는 다음과 같이 처리 한다.
예를 들어서, 음영지역의 경우 차량 상태 감지 센서로부터의 데이터 처리는 GPS수신을 놓친 상태로부터 재수신상태까지를 범위로 할 수 있다.
이러한, 음영지역의 경우 다음 예와 같이 최종 속도치 또는 최저 단계에서 센서값을 단계별 구분하여 속도값에 가감산하여 적용할 수 있다.
즉, 예를 들어서, 차량에 장착되거나 장치에 탑제된 상기 차량 상태 감지 센서(13)는, 중력가속도(g)값을 출력하는 중력가속도 센서나 가감속에 따른 값이 다르게 출력되는 가속도 센서나 차속 센서나 엔진의 센서 등 차량의 상태를 각종 신호나 데이터의 형태로 출력가능한 모든 종류의 센서류로서, 더욱 구체적으로는, 중력가속도(g)값을 출력하는 중력가속도계의 경우 탑제된 센서나 외부 입력단자를 통해 센서값이 입력될 수 있다. 이때 입력되는 센서값 적용은 상기 예시와 같이 총 m개의 단계에 따라 출력되는 값의 범위를 결정하여 가감산하고자 하는 값으로 변환한 값을 사용할 수 있다.
Figure 112013095520010-pat00002
상기 신호를 상기 데이터 처리장치(100)에서 입력받아 결정된 단계의 설정값에 따라서 음의 세기를 결정하며 출력되는 음원 데이터는 내부 또는 메모리 슬롯에 장착되는 외부 저장 매체로부터 읽어올 수 있다.
예를 들어서, 상기 메모리(31)는, 외부 저장매체는 삽입이 용이한 SD메모리를 사용함으로써 단말이용이 용이하도록 구성할 수 있다. 또한, 저장되는 매체의 음원 종류의 기본적인 파일포멧은 *.mp3이다. 이때 데이터 처리장치에서는 최초 인증데이터를 읽어 들임과 동시에 무분별한 사운드 사용을 금하도록 구성하며, 음원 데이터의 리스트 구조는 다음과 같이 한다. 여기서 파일 이름은 아라비아 숫자로 넣어주며, 10가지 음원을 사용하도록 한다.
Figure 112013095520010-pat00003
더욱 구체적으로 사용하는 음향은 특수차량 및 자연 소리와의 혼돈을 피하고 보행자가 쉽게 인식할 수 있는 음원을 선택할 수 있다. 상기와 같이 제공되는 주행 효과음은 제어기를 통하여 미리 저장된 음원을 종류를 선택하여 사용 할 수 있다.
이어서, 주행 상황에 따른 데이터 처리 후 출력되는 음원은 차량 내외부에 별도로 설치된 스피커로 송출되며, AUX 커넥터(42)(43)를 통하여 송출될 수 있다.
송출되는 음향의 최대 크기는 사회적 소음을 고려하여 결정될 수 있고, 상기 스피커(S)는 별도로 구성될 수 있다.
또한, 상기 스피커(S)는 사전 또는 사용 중 볼륨을 조절할 수 있도록 파워엠프 출력을 조절하는 가변저항을 통한 볼륨조절기가 설치될 수 있다.
여기서, 상기 스피커(S)는 자동차의 부품일 수도 있고, GPS를 이용하는 네비게이션이나, 블랙박스나, 운행기록장치나 소음발생장치 등에 설치된 스피커이거나, 스마트폰이나 핸드폰이나 스마트 패드 등 각종 휴대용 정보단말기에 설치된 스피커 등 모든 형태의 스피커일 수 있다.
이러한 본 발명의 일부 실시예들에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치(1000)는, 본넷 안쪽 또는 차량 내부에 설치가 용이하도록 분리형 고정 브라켓으로 설치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치(100)를 이용한 자동차의 가상 음향 발생 방법의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치(100)를 이용한 자동차의 가상 음향 발생 방법은, 프로세서를 시작하면, 장치를 ON/OFF 상태에서 ON 상태로 또는 상시로 작동시켜고, 이어서, 자동차의 시동을 걸면, 시동음이 출력될 수 있고, 상기 GPS 수신 모듈(11)이나 상기 차량 상태 감지 센서(13)가 동작되는 단계와, 이어서, 상기 GPS 수신 모듈(11)을 이용하여 GPS 신호를 탐색하여 수신받을 수 있는 단계(S1)와, 이어서, 상기 데이터 처리 장치(100)를 이용하여 차량의 속도, 시간, 위치 등을 산출하는 단계(S2)와, 이어서, GPS 신호를 놓히는 경우, GPS 신호를 재탐색하는 단계(S4)와, GPS 신호를 놓히는 음영 지역의 경우, 상기 차량 상태 감지 센서(13)로 차량의 상태를 감지하고, 상기 차량 상태 감지 센서(13)로 감지된 감지 신호에 따라 상기 음향 신호를 보정하는 단계(S5)와, 주행 안전 정보가 필요한 경우(S6)에는 상기 음향 제어부(200)를 이용하여 운전자나 탑승자가 들을 수 있도록 내부 출력용 주행 안전 정보 상태음을 출력하거나(S7), 또는 보행자가 들을 수 있도록 외부 출력용 주행 상태음을 출력하는 단계(S8)와, 이어서, 수신된 상기 GPS 신호로 자동차의 거동을 판단하고, 자동차의 거동과 관련된 음향 신호를 상기 스피커(S)로 출력하는 단계(S9) 및 정보 선택 스위칭 조작에 의해서 상기 디스플레이(32)를 통해 이를 시각적 정보로 표시하는 단계(S10)를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치(100)를 이용한 자동차의 가상 음향 발생 방법의 다른 일례를 나타내는 순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 자동차의 가상 음향 발생 장치(100)를 이용한 자동차의 가상 음향 발생 방법은, 가상 음향 발생을 위주로 데이터를 처리할 수 있는 방법으로서, 프로세서를 시작하면, 장치를 ON/OFF 상태에서 ON 상태로 또는 상시로 작동시켜고, 이어서, 자동차의 시동을 걸면, 시동음이 출력될 수 있고, 상기 GPS 수신 모듈(11)이나 상기 차량 상태 감지 센서(13)가 동작되는 단계와, 이어서, 상기 GPS 수신 모듈(11)을 이용하여 GPS 신호를 탐색하여 수신받을 수 있는 단계(S1)와, 이어서, 상기 데이터 처리 장치(100)를 이용하여 차량의 속도, 시간, 위치 등을 산출하는 단계(S2)와, 이어서, GPS 신호를 놓히는 경우, GPS 신호를 재탐색하는 단계(S4)와, GPS 신호를 놓히는 음영 지역의 경우, 상기 차량 상태 감지 센서(13)로 차량의 상태를 감지하고, 상기 차량 상태 감지 센서(13)로 감지된 감지 신호에 따라 상기 음향 신호를 보정하는 단계(S5)와, 이어서, 수신된 상기 GPS 신호로 자동차의 거동을 판단하고, 자동차의 거동과 관련된 음향 신호를 상기 스피커(S)로 출력하는 단계(S9) 및 정보 선택 스위칭 조작에 의해서 상기 디스플레이(32)를 통해 이를 시각적 정보로 표시하는 단계(S10)를 포함할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
S: 스피커
10: GPS 안테나
11: GPS 수신 모듈
12: 오디오 코덱
13: 차량 상태 감지 센서
14: 파워엠프단
31: 메모리
32: 디스플레이
33: 제어기
40: 외부 안테나 커넥터
42, 43: AUX 커넥터
200: 음향 제어부
1000: 자동차의 가상 음향 발생 장치
1000: 데이터 처리장치

Claims (13)

  1. GPS 신호를 수신하는 GPS 수신 모듈; 및
    상기 GPS 수신 모듈에서 수신된 데이터를 이용하여 자동차의 거동과 관련된 음향 신호가 스피커로 출력되도록 상기 스피커에 음향 출력 신호를 인가하는 음향 제어부;
    를 포함하고,
    상기 음향 제어부는,
    적어도 차량 소음 소스, 주행 안전 정보 소스, 기타 GPS 관련 소스 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 음원 소스를 저장될 수 있는 메모리;
    상기 GPS 수신 모듈에서 수신된 GPS 신호에 따라 자동차의 거동을 판단하고, 자동차의 거동에 해당하는 상기 메모리에 저장된 음원 소스를 선택하여 출력하는 데이터 처리장치;
    상기 데이터 처리장치에서 출력된 디지털 음원 소스를 입력받아 재생할 아날로그 음향 신호를 변조 및 복조하여 출력하는 오디오 코덱; 및
    상기 오디오 코덱으로부터 음향 신호를 인가받아 이를 증폭시키는 파워엠프단;
    을 포함하고,
    상기 음향 신호는, 음영지역 출력신호를 포함하고,
    상기 음영지역 출력신호는,
    상기 데이터 처리 장치에서 판단된 자동차의 최종 속도치 또는 최저 속도치에서 자동차의 속도 측정 센서에서 측정된 속도값을 가감하여 적용된 산출 속도에 따라 다단계로 출력되는 것인, 자동차의 가상 음향 발생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 GPS 수신 모듈은,
    자동차의 실시간 속도값을 구하기 위해서 자동차의 현재 위치에 관련된 데이터를 수신하는 것인, 자동차의 가상 음향 발생 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 GPS 수신 모듈은,
    자동차의 실시간 속도값을 구하기 위해서 수신 주파수 대역대의 사용 주파수에 대한 도플러 효과를 측정하는 것인, 자동차의 가상 음향 발생 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 신호는, 적어도 정차음 출력신호, 시동 ON음 출력신호, 시동 OFF음 출력신호, 주행음 출력신호, 후진음 출력신호, 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 더 선택하여 이루어지는 것인, 자동차의 가상 음향 발생 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 주행음 출력신호는,
    상기 데이터 처리 장치에서 판단된 자동차의 속도에 따라서 자동차의 속도가 증가하면 단계적으로 주행음의 세기가 증가하도록 다단계로 출력되는 것인, 자동차의 가상 음향 발생 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 제어부는,
    상기 파워엠프단에서 출력된 증폭 신호를 스피커와 연결시키는 적어도 하나의 AUX 커넥터;
    를 더 포함하는, 자동차의 가상 음향 발생 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    음영 지역에서 GPS 신호가 수신되지 않을 경우, 차량의 상태를 감지하는 차량 상태 감지 센서;
    를 더 포함하는, 자동차의 가상 음향 발생 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    각종 시각적 정보를 표시할 수 있는 디스플레이; 및
    상기 시각적 정보가 디스플레이로 표시될 수 있도록 시각적 정보 신호를 제어하는 제어기;
    를 더 포함하는, 자동차의 가상 음향 발생 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    각종 외부 입력이나 설치 위치에 따라 외부 안테나 커넥터에 의해 선택적으로 설치될 수 있는 GPS 안테나;
    를 더 포함하는, 자동차의 가상 음향 발생 장치.
  12. GPS 신호를 수신하는 GPS 수신 모듈 및 상기 GPS 수신 모듈에서 수신된 데이터를 이용하여 자동차의 거동과 관련된 음향 신호가 스피커로 출력되도록 상기 스피커에 음향 출력 신호를 인가하는 음향 제어부를 포함하여 이루어지는 자동차의 가상 음향 발생 장치를 이용한 자동차의 가상 음향 발생 방법에 있어서,
    상기 GPS 수신 모듈을 이용하여 GPS 신호를 수신받는 단계; 및
    상기 음향 제어부를 이용하여 수신된 상기 GPS 신호로 자동차의 거동을 판단하고, 자동차의 거동과 관련된 음향 신호를 스피커로 출력하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 음향 제어부는,
    적어도 차량 소음 소스, 주행 안전 정보 소스, 기타 GPS 관련 소스 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 음원 소스를 저장될 수 있는 메모리;
    상기 GPS 수신 모듈에서 수신된 GPS 신호에 따라 자동차의 거동을 판단하고, 자동차의 거동에 해당하는 상기 메모리에 저장된 음원 소스를 선택하여 출력하는 데이터 처리장치;
    상기 데이터 처리장치에서 출력된 디지털 음원 소스를 입력받아 재생할 아날로그 음향 신호를 변조 및 복조하여 출력하는 오디오 코덱; 및
    상기 오디오 코덱으로부터 음향 신호를 인가받아 이를 증폭시키는 파워엠프단;
    을 포함하고,
    상기 음향 신호는, 음영지역 출력신호를 포함하고,
    상기 음영지역 출력신호는, 상기 데이터 처리 장치에서 판단된 자동차의 최종 속도치 또는 최저 속도치에서 자동차의 속도 측정 센서에서 측정된 속도값을 가감하여 적용된 산출 속도에 따라 다단계로 출력되는 것인, 자동차의 가상 음향 발생 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    GPS 신호를 놓히는 음영 지역의 경우, 차량 상태 감지 센서로 차량의 상태를 감지하는 단계; 및
    상기 차량 상태 감지 센서로 감지된 감지 신호에 따라 상기 음향 신호를 보정하는 단계;
    를 더 포함하는, 자동차의 가상 음향 발생 방법.
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