KR20220036780A - 차량의 사운드 생성 장치 및 방법 - Google Patents

차량의 사운드 생성 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 장치는 회전 성분의 토크를 생성하기 위한 제1 신호 및 진동 성분의 토크를 생성하기 위한 제2 신호를 합성하여 목표 전류를 생성하고, 상기 목표 전류를 기반으로 모터를 구동할 수 있는 목표 구동 전류를 산출하는 제어부와, 상기 목표 구동 전류를 기반으로 상기 회전 성분의 토크 및 상기 진동 성분의 토크를 발생시키는 모터 및 상기 모터의 진동 성분의 토크에 의해 목표 사운드를 생성하는 사운드 출력부를 포함하여, 중량 증가 또는 원가 상승 없이 다양한 가상의 엔진음을 생성할 수 있다.

Description

차량의 사운드 생성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING SOUND OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 사운드 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.
전기를 사용하는 전기차량은 주행 시 엔진 소음이 발생하지 않아, 특히 보행자의 안전을 위해 가상의 엔진음을 재생하는 엔진 사운드 시스템(Virtual Engine Sound System)을 탑재하여 주행 시 외부에서 차량이 다가오고 있음을 인지하도록 하는 것이 요구된다.
하지만, 이러한 시스템은 사운드 발생을 위해 별도의 스피커나 전동식 가진기(진동 유발 장치)를 탑재하여야 하므로, 차량의 중량이 증가되고 원가가 상승하는 문제를 유발한다. 이에, 원가 상승과 중량 증가를 유발하지 않고 다양한 사운드를 생성할 수 있는 기술 개발이 요구되는 실정이다.
본 발명의 일 목적은 중량의 증가 및 원가 상승 없이 차량에 본래 구비된 모터를 활용하여 다양한 가상의 엔진음을 생성할 수 있는 차량의 사운드 생성 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 장치는 회전 성분의 토크를 생성하기 위한 제1 신호 및 진동 성분의 토크를 생성하기 위한 제2 신호를 합성하여 목표 전류를 생성하고, 상기 목표 전류를 기반으로 모터를 구동할 수 있는 목표 구동 전류를 산출하는 제어부와, 상기 목표 구동 전류를 기반으로 상기 회전 성분의 토크 및 상기 진동 성분의 토크를 발생시키는 모터 및 상기 모터의 진동 성분의 토크에 의해 목표 사운드를 생성하는 사운드 출력부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 목표 전류를 출력하는 목표 신호 처리부와, 상기 목표 전류에서 상기 모터로부터 받은 피드백 전류를 차감한 값을 PI(Proportional and Integral) 제어하는 PI 제어부와, 상기 PI 제어된 전류의 펄스폭을 변화시키는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부 및 펄스폭이 변화된 전류를 기반으로 상기 모터를 구동할 수 있는 목표 구동 전류를 산출하고, 상기 산출된 목표 구동 전류를 상기 모터로 출력하는 모터 구동부를 포함할 수 있다.
상기 목표 신호 처리부는 와이퍼 동작 정보로부터 상기 와이퍼 동작을 제어하기 위한 목표 신호를 산출하고, 상기 목표 신호로부터 DC 성분을 추출하여 상기 제1 신호를 생성할 수 있다.
상기 목표 신호 처리부는 쿨링팬 동작 정보로부터 상기 쿨링팬 동작을 제어하기 위한 목표 신호를 산출하고, 상기 목표 신호로부터 DC 성분을 추출하여 상기 제1 신호를 생성할 수 있다.
상기 목표 신호 처리부는 주행 정보로부터 상기 모터를 제어하기 위한 가변 사운드 신호를 생성하고, 상기 가변 사운드 신호로부터 AC 성분을 추출하여 상기 제2 신호를 생성할 수 있다.
상기 목표 신호 처리부는 상기 주행 정보에서 목표 사운드의 주파수와 연동시킬 주행변수를 설정하고, 상기 목표 사운드의 기본음색의 갯수를 n개로 설정하며, 각 기본음색의 기본 주파수와 기본 크기를 설정하는 기본 사운드 신호 구성부 및 상기 주행변수의 최소값과 최대값에 대한 주파수 가변 비율을 설정하고, 상기 가변 비율, 상기 주행변수에 따른 음량 가중함수, 토크변화 따른 음량 가중함수 및 액셀 페달 가압 정도에 따른 음량 가중함수 중 어느 하나를 기반으로 상기 n개의 기본음색에 대한 n개의 목표 사운드 신호를 구성하며, 상기 n개의 목표 사운드 신호를 합성하여 상기 가변 사운드 신호를 생성하는 주행변수 연동 사운드 신호 구성부를 포함할 수 있다.
상기 주행변수는 차속, 엔진 회전수 및 모터 회전수 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 모터는 상기 회전 성분의 토크에 의해 와이퍼 또는 쿨링팬을 동작시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 방법은 회전 성분의 토크를 생성하기 위한 제1 신호 및 진동 성분의 토크를 생성하기 위한 제2 신호를 합성하여 목표 전류를 생성하는 단계와, 상기 목표 전류를 기반으로 모터를 구동할 수 있는 목표 구동 전류를 산출하는 단계 및 상기 목표 구동 전류를 기반으로 모터에서 발생된 회전 성분의 토크 및 진동 성분의 토크 중 상기 진동 성분의 토크를 이용하여 목표 사운드를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 목표 전류를 생성하는 단계는 와이퍼 동작 정보로부터 상기 와이퍼 동작을 제어하기 위한 목표 신호를 산출하는 단계 및 상기 목표 신호로부터 DC 성분을 추출하여 상기 제1 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 목표 전류를 생성하는 단계는 쿨링팬 동작 정보로부터 상기 쿨링팬 동작을 제어하기 위한 목표 신호를 산출하는 단계와, 상기 목표 신호로부터 DC 성분을 추출하여 상기 제1 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 목표 전류를 산출하는 단계는 주행 정보로부터 상기 모터를 제어하기 위한 가변 사운드 신호를 생성하는 단계 및 상기 가변 사운드 신호로부터 AC 성분을 추출하여 상기 제2 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 가변 사운드 신호를 생성하는 단계는 상기 주행 정보에서 목표 사운드의 주파수와 연동시킬 주행변수를 설정하는 단계와, 상기 목표 사운드의 기본음색의 갯수를 n개로 설정하고, 각 기본음색의 기본 주파수 및 기본 크기를 설정하는 단계와, 상기 주행변수의 최소값과 최대값에 대한 주파수 가변 비율을 설정하는 단계 및 상기 가변 비율, 상기 주행변수에 따라 설정된 음량 가중함수, 토크변화에 따른 음량 가중함수 및 액셀 페달 가압 정도에 따른 음량 가중함수 증 어느 하나를 기반으로 상기, n개의 기본음색에 대한 n개의 목표 사운드 신호를 구성하고, 상기 n개의 목표 사운드 신호를 합성하여 상기 가변 사운드 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 주행변수는 차속, 엔진 회전수 및 모터 회전수 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 목표 구동 전류를 산출하는 단계는 상기 목표 전류에서 상기 모터로부터 받은 피드백 전류를 차감한 값을 PI(Proportional and Integral) 제어하는 단계와, 상기 PI 제어된 전류의 펄스폭을 변화시키는 단계; 및 상기 펄스폭이 변화된 전류를 기반으로 모터를 구동하기 위한 상기 목표 구동 전류를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 회전 성분의 토크에 의해 와이퍼 또는 쿨링팬을 동작시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 장치 및 방법은 중량 증가 또는 원가 상승 없이 다양한 가상의 엔진음을 생성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 장치의 구성 및 신호 흐름을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터 목표 신호 처리부의 구성 및 신호 흐름을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 장치의 구성 및 신호 흐름을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 쿨링팬 모터 목표 신호 처리부의 구성 및 신호 흐름을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 가변 사운드 신호 생성 방법을 나탄내 도면이다.
도 7의 (a)는 주파수 가변 비율, (b)는 차속에 따라 가중된 음량, (c)는 토크에 따라 가중된 음량, (d)는 액셀 페달 가압 정도에 따라 가중된 음량 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 장치를 도시한 개략도이다
도 9의 (a) 내지 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 장치를 도시한 개략도이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 방법을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 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 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 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 일 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 사운드 생성 장치(100)는 입력부(110), 센서(120), 모터(130), 사운드 출력부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
입력부(110)는 사용자의 조작, 동작에 따라 상응하는 동작 신호를 생성할 수 있다. 실시예에 따르면, 입력부(110)는 와이퍼를 동작할 수 있는 와이퍼 스위치를 포함할 수 있다.
센서(120)는 차량의 주행 정보를 획득하는 주행 센서(121), 쿨링팬 센서(122)를 포함할 수 있다. 여기서 주행 정보는 차량이 주행하면서 획득되는 정보로, 주행 센서(121)는 차속, 토크, 엔진 회전수, 모터 회전수 등을 획득할 수 있다. 또한 쿨링팬 센서(122)는 엔진 온도, 냉각수 온도를 획득할 수 있다.
모터(130)는 제어부(150)에서 생성된 목표 구동 전류를 기반으로 회전 성분의 토크와 진동 성분의 토크를 발생시킬 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 모터(130)는 와이퍼의 구동 모터 및 쿨링팬 구동 모터를 포함할 수 있으며, 모터(130)에서 발생된 회전 성분의 토크는 와이퍼의 회전링크를 시켜 와이퍼를 회전하게 하거나, 쿨링팬의 블레이드를 회전하게 할 수 있으며, 모터(130)에서 발생된 진동 성분의 토크는 사운드 출력부를 진동 시켜 차량의 목표 사운드를 생성할 수 있다.
사운드 출력부(140)는 모터(130)의 진동 성분의 토크에 의한 진동으로 차량의 목표 사운드를 출력할 수 있다. 사운드 출력부(140)는 모터와 연결될 수 있는 패널 마운팅부(141)와 진동 패널(142)을 포함할 수 있다. 진동 패널(142)은 충분한 음량의 방사음이 생성되도록 기존의 차체 패널 대비 방사효율이 높아지도록 설계될 수 있다. 또한, 진동 패널(142)은 기존의 차체 패널 대비 탄성계수를 높이고, 적은 질량과 얇은 두께를 갖도록 설계될 수 있다. 아울러, 진동 패널(142)은 진동을 방해하는 비드나 리브가 없고, 진동 패널(142)의 면적은 두께 대비 적어도 100배 이상(예, 200배 내지 500배)이 되도록 설계될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 진동 패널(142)은 와이퍼 기어 박스에 연결되는 패널 마운팅부(141)에 의해 연결될 수 있으며, 카울탑 패널을 포함할 수 있다. 또한, 진동 패널(142)는 쿨링팬 모터의 일측으로부터 방사되는 형태로 패널 마운팅부(141)에 의해 연결될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 패널 마운팅부(141)는 모터의 진동 토크에 의해 진동 패널(142)의 진동이 용이하게 발생할 수 있는 위치에 구비될 수 있으며, 일 예로, 모터의 원심력 방향으로 진동이 크게 발생하는 위치, 즉, 모터의 하우징(모터를 감싸고 있는 케이스)의 중심 부근에 패널 마운팅부(141)가 구비될 수 있다.
보다 자세하게는 쿨링팬 모터에 구비되는 진동 패널(142)은 도 9(b)를 참조하여 설명한다.
제어부(150)는 각종 명령의 연산이나 실행을 수행 가능한 반도체 칩 등을 내장한 마이크로 프로세서(microprocessor) 등의 다양한 처리 장치에 의해 구현될 수 있으며, 저장부(미도시)에 저장된 적어도 하나의 알고리즘을 기반으로 본 발명의 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 장치의 동작을 제어할 수 있다.
제어부(150)는 모터의 회전 성분의 토크를 생성하기 위한 제1 신호 및 모터의 진동 성분의 토크를 생성하기 위한 제2 신호를 합성하여 목표 전류를 생성하고, 목표 전류를 기반으로 모터를 구동시키는 목표 구동 전류를 산출할 수 있다. 제어부(150)의 보다 상세한 동작은 도 2 내지 도 6을 참조한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 장치의 구성 및 신호 흐름을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 장치(100)는 입력부(110)로부터 생성된 와이퍼 작동 신호, 주행 센서(121)로부터 획득된 주행 정보를 기반으로 목표 전류(Iref)를 출력하는 제어부(150)와, 목표 전류가 인가되어 구동되는 와이퍼 모터(131), 와이퍼 모터(131)의 진동 성분의 토크가 인가되어 사운드를 출력하는 사운드 출력부(140), 와이퍼 모터(131)의 회전 성분의 토크가 인가되어 와이퍼를 구동시키는 와이퍼 구동부(200)를 포함할 수 있다.
제어부(150)는 와이퍼 작동 신호 및 주행 정보를 기반으로 목표 전류(Iref)를 출력하는 와이퍼 모터 목표 신호 처리부(151)와, 목표 전류에서 모터(130, 와이퍼 모터(131))로부터 받은 피드백 전류(I)를 차감한 값을 PI(Proportional and integral control) 제어하는 PI 제어부(152)와, 모터(와이퍼 모터)를 구동시키기 위한 전류량으로 변환하기 위해 목표 전류에서 피드백 전류가 차감된 전류의 펄스폭을 변화시키는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(153), 펄스폭이 변화된 목표 전류를 기반으로 모터(와이퍼 모터)의 목표 구동 전류를 산출하고, 산출된 목표 구동 전류를 모터(와이퍼 모터)로 출력하는 DC 모터 구동부(154)를 포함할 수 있다. 와이퍼 모터 목표 신호 처리부(151)의 보다 구체적인 설명은 도 3을 참조한다.
와이퍼 모터(131)를 포함하는 모터(130)는 제어부(150)에서 출력된 목표 구동 전류에 의해 구동되며, 회전 성분(Tr)과 진동 성분(Tv)을 포함하는 모터 토크를 생성할 수 있다. 와이퍼 모터(131)에서 생성된 회전 성분의 토크는 와이퍼 기어 박스(230)로 전달되고, 와이퍼 기어 박스(230)에 전달된 토크는 회전 링크(220)에 동작시키며, 회전 링크(220)의 동작에 의해 와이퍼(210)가 동작된다. 또한, 와이퍼 모터(131)에 생성된 진동 성분의 토크는 패널 마운팅부(141)로 전달되며, 패널 마운팅부(141)로 전달된 토크는 진동 패널(142)을 진동시켜 목표 사운드를 생성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터 목표 신호 처리부의 구성 및 신호 흐름을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 와이퍼 모터 목표 신호 처리부(151)는 입력부(110)로부터 와이퍼 동작 정보를 기반으로, 모터(와이퍼 모터)의 회전 성분의 토크를 생성하기 위한 제1 신호를 생성하고, 센서(121)로부터 주행 정보를 기반으로, 모터(와이퍼 모터)의 진동 성분의 토크를 생성하기 위한 제2 신호를 생성할 수 있다. 아울러, 와이퍼 모터 목표 신호 처리부(151) 제1 신호와 제2 신호를 합성하여, 목표 전류를 생성할 수 있다.
보다 구체적으로, 와이퍼 모터 목표 신호 처리부(151)는 입력부(110)로부터 와이퍼 동작 신호를 입력받아 와이퍼의 온오프 여부, 와이퍼 동작 세기 설정값 등이 포함된 와이퍼 동작 정보를 획득하는 와이퍼 정보 획득부(111), 와이퍼 동작 정보에 따라 모터(와이퍼 모터)의 제어 신호의 크기 및 빈도를 조절하기 위한 와이퍼 제어용 목표 신호를 산출하는 와이퍼 조작 목표 신호 계산부(112)와, 출력 전류를 증폭시키기 위해 전류 게인(gain)을 조절하는 전류 게인 조정부(113)와, 전류의 DC(Direct Current) 성분을 출력하는 모터 DC 성분 출력부(114)를 포함할 수 있으며, 상술한 구성을 이용하여 제1 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 모터 DC 성분 출력부(114)는 목표값에 노이즈 혼입이 없는 경우, DC 성분이 자동으로 추출되도록 할 수 있으나, 노이즈 혼입이 있는 경우, 로우패스 필터를 추가하여 DC 성분의 전류를 출력할 수 있다.
또한, 와이퍼 모터 목표 신호 처리부(151)는 센서(121)로부터 주행 정보(차속, 토크, 엔진 회전수(또는 모터 회전수))를 수신하는 주행 정보 수신부(122), 주행 정보를 기반으로 기본 사운드 신호를 구성하는 기본 사운드 신호 구성부(123), 기본 사운드 신호를 기반으로 가변 사운드 신호를 구성하는 주행변수 연동 사운드 구성부(124), 출력 전류를 증폭시키기 위해 전류 게인을 조절하는 전류 게인 조정부(125)와, 전류의 AC(Alternative Current) 성분을 출력하는 모터 AC 성분 출력부(126)를 포함할 수 있으며, 상술한 구성을 이용하여 제2 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 모터 AC 성분 출력부(126)는 목표값에 노이즈 혼입이 없는 경우 AC 성분이 자동으로 추출되도록 할 수 있으나, 노이즈 혼입이 있는 경우 하이패스 필터를 추가하여 AC 성분의 전류를 출력할 수 있다. 기본 사운드 신호 구성부(123) 및 주행변수 연동 사운드 구성부(124)의 보다 상세한 설명은 도 6 내지 7를 참조한다.
아울러, 와이퍼 모터 목표 신호 처리부(151)는 제1 신호와 제2 신호를 합성하여 목표 전류를 생성하는 목표 전류 합성부(160)를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 장치의 구성 및 신호 흐름을 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 장치(100)는 쿨링팬 센서(122)로부터 획득된 쿨링팬 동작 정보 및 주행센서(121)로부터 획득된 주행 정보를 기반으로 목표 전류(Iref)를 산출하는 제어부(150)와, 목표 전류가 인가되어 구동되는 쿨링팬 모터(132), 쿨링팬 모터(132)의 진동 성분의 토크가 인가되어 목표 사운드를 출력하는 사운드 출력부(140), 쿨링팬 모터(132)의 회전 성분의 토크가 인가되어 쿨링팬을 구동시키는 쿨링팬 구동부(300)를 포함할 수 있다.
제어부(150)는 쿨링팬 동작 정보 및 주행 정보를 기반으로 목표 전류(Iref)를 출력하는 쿨링팬 모터 목표 신호 처리부(155)와, 목표 전류에서 쿨링팬 모터(132)로부터 받은 피드백 전류(I)를 차감한 값을 PI(Proportional and integral control) 제어하는 PI 제어부(156)와, 모터(쿨링팬 모터)를 구동 시키기 위한 전류량으로 변화하기 위해 목표 전류에서 피드백 전류가 차감된 전류의 펄스폭을 변화시키는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(157), 펄스폭이 변화된 목표 전류를 기반으로 모터(쿨링팬 모터)의 목표 구동 전류를 산출하고, 산출된 목표 구동 전류를 모터(쿨링팬 모터)로 출력하는 DC 모터 구동부(158)를 포함할 수 있다. 쿨링팬 모터 목표 신호 처리부(155)의 보다 구체적인 설명은 도 5를 참조한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 쿨링팬 모터 목표 신호 처리부의 구성 및 신호 흐름을 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 쿨링팬 모터 목표 신호 처리부(155)는 쿨링팬 센서(122)로부터 획득된 쿨링팬 동작 정보를 기반으로, 모터(쿨링팬 모터)의 회전 성분의 토크를 생성하기 위한 제1 신호를 생성하고, 주행센서(121)로부터 획득된 주행 정보를 기반으로 모터(쿨링팬 모터)의 진동 성분의 토크를 생성하기 위한 제2 신호를 생성할 수 있다. 아울러, 쿨링팬 모터 목표 신호 처리부(155)는 제1 신호와 제2 신호를 합성하여, 목표 전류를 생성할 수 있다.
보다 구체적으로, 쿨링팬 모터 목표 신호 처리부(155)는 쿨링팬 센서(122)로부터 획득된 쿨링팬 동작 정보를 수신하는 쿨링팬 동작 정보 수신부(122-1), 쿨링팬 동작 정보(예, 엔진 온도)에 따라 쿨링팬의 회전 속도를 가변하기 위한 쿨링팬 제어용 목표 신호를 산출하는 쿨링팬 제어용 목표 신호 계산부(122-2), 출력 전류를 증폭시키기 위해 전류 게이(gain)을 조절하는 전류 게인 조정부(122-3), 전류의 DC(Direct Current) 성분을 출력하는 모터 DC 성분 출력부(122-4)를 포함할 수 있으며, 상술한 구성을 이용하여 제1 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 모터 DC 성분 출력부(122-4)는 목표값에 노이즈 혼입이 없는 경우, DC 성분이 자동으로 추출되도록 할 수 있으나, 노이즈 혼입이 있는 경우, 로우패스 필터를 추가하여 DC 성분의 전류를 출력할 수 있다.
또한, 쿨링팬 모터 목표 신호 처리부(155)는 센서(121)로부터 주행 정보(차속, 토크, 엔진 회전수(모터 회전수))를 수신하는 주행 정보 수신부(122), 주행 정보를 기반으로 기본 사운드 신호를 구성하는 기본 사운드 신호 구성부(123), 기본 사운드 신호를 기반으로 가변 사운드 신호를 구성하는 주행변수 연동 사운드 구성부(124), 출력 전류를 증폭시키기 위해 전류 게인을 조절하는 전류 게인 조정부(125)와, 전류의 AC(Alternative Current) 성분을 출력하는 모터 AC 성분 출력부(126)를 포함할 수 있으며, 상술한 구성을 이용하여 제2 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 모터 AC 성분 출력부(126)는 목표값에 노이즈 혼입이 없는 경우 AC 성분이 자동으로 추출되도록 할 수 있으나, 노이즈 혼입이 있는 경우 하이패스 필터를 추가하여 AC 성분의 전류를 출력할 수 있다. 기본 사운드 신호 구성부(123) 및 주행변수 연동 사운드 구성부(124)의 보다 상세한 설명은 도 6 내지 7를 참조한다.
아울러, 쿨링팬 모터 목표 신호 처리부(155)는 제1 신호와 제2 신호를 합성하여 목표 전류를 생성하는 목표 전류 합성부(160)를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 가변 사운드 신호 생성 방법을 나탄내 도면이고, 도 7의 (a)는 주파수 가변 비율, (b)는 차속에 따라 가중된 음량, (c)는 토크에 따라 가중된 음량, (d)는 액셀 페달 가압 정도에 따라 가중된 음량 나타낸 도면이다. 여기서, 가변 사운드 신호는 기본 사운드 신호를 기반으로 구성되므로, 가변 사운드의 신호 생성 방법은 도 6 및 도 7을 참조하여 기본 사운드 구성부(123) 및 주행변수 연동 사운드 구성부(124)의 동작을 기반으로 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 기본 사운드 구성부(123)는 주행 정보 중 목표 사운드의 주파수(목표 사운드의 피치)와 연동시킬 주행변수를 설정할 수 있다(S100). 여기서, 주행변수는 차속, 엔진 회전수 및 모터 회전수 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 아울러, 기본 사운드 구성부(123)는 목표 사운드의 기본음색(Tone color)의 갯수를 n개로 나누어 설정하고, 각 기본음색의 기본 주파수 및 기본 크기를 설정할 수 있다.
일 예로, 기본 사운드 구성부(123)는 목표 사운드의 기본음색 중 제1 음의 기본 주파수 및 기본 크기를 설정할 수 있으며(S110, S120), 제2 음의 기본 주파수 및 기본 크기를 설정할 수 있고(S180, S190), 제n 음의 기본 주파수 및 기본 크기를 설정할 수 있다(S250, S260).
주행변수 연동 사운드 구성부(124)는 n개의 기본음색에 대해 주행변수에 따른 주파수의 가변 비율을 설정할 수 있다(S130, S200, S270). 실시예에 따르면, 주행변수 연동 사운드구성부(124)는 주행변수의 최소값과 최대값에 대한 주파수 가변 비율을 설정할 수 있다. 일 예로, 기본 사운드 구성부(123)에서 주행변수가 차속으로 설정되었으며, 기본 주파수가 100Hz로 설정된 경우, 차속의 최소값에서는 가변 비율을 1로하고, 차속의 최대값에서는 가변 비율을 1.8로 설정할 수 있다. 따라서, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 차속이 최소인 경우 목표 사운드의 주파수는 100Hz로 설정되고, 차속이 최대인 경우 목표 사운드의 주파수는 180Hz로 설정될 수 있다. 아울러, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 주행변수 연동 사운드 구성부(124)는 가변 비율을 주행변수의 최소값과 최대값의 사이값에 선형적으로 맵핑하여 주행변수의 크기에 따라 n개의 음색의 주파수가 변하도록 설정할 수 있다.
주행변수 연동 사운드 구성부(124)는 n개의 기본음색에 대한 주파수 가변 비율이 설정되면, n개의 기본음색 각각에 대한 주행변수에 따른 음량의 가중함수, 토크변화에 따른 음량의 가중함수, 및 액셀 페달 가압 정도에 따른 음량의 가중함수를 설정할 수 있다(S140, S150, S160, S210, S220, S230, S280, S290, S300).
일 예로, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 주행변수 연동 사운드 구성부(124)는 주행변수(차속)에 따른 음량의 가중함수가 설정되면, 차속의 증가에 따라 차속이 150kph이상에서는 음량을 최대 3dB까지 가중시킬 수 있다. 또한, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 주행변수 연동 사운드 구성부(124)는 토크에 따른 음량의 가중함수가 설정되면, 토크의 증가에 따라 25kgfm이상에서는 음량을 최대 3dB까지 가중시킬 수 있다. 또한, 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이, 주행변수 연동 사운드 구성부(124)는 액셀 페달의 가압 정도에 따른 음량의 가중함수가 설정되면, 액셀 페달의 가압 정도가 80%이상에서 음량을 최대 5dB까지 가중시킬 수 있다.
주행변수 연동 사운드 구성부(124)는 주변 주파수 가변 비율, 주행변수에 따른 음량의 가중함수, 토크변화에 따른 음량의 가중함수, 액셀 페달 가압 정도에 따른 음량의 가중함수 중 어느 하나를 기반으로 n개의 음색에 대한 각각의 목표 사운드 신호를 구성할 수 있다(S170, S240, S310).
주행변수 연동 사운드 구성부(124)는 n개의 음색에 대해 각각 구성된 목표 사운드 신호를 합성하여, 가변 사운드 신호를 생성할 수 있다(S320).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 장치를 도시한 개략도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 차량의 사운드 생성 장치(100)의 제어부(150)에 의해 산출된 와이퍼 모터의 목표 구동 전류가 와이퍼 모터(131)에 인가되면, 와이퍼 모터(131)는 회전 성분의 토크와 진동 성분의 토크를 생성할 수 있다. 여기서, 회전 성분의 토크는 와이퍼 기어 박스(230)로 전달될 수 있으며, 와이퍼 기어 박스(230)로 전달된 토크는 기어 박스에 연결된 회전 링크(220)를 구동시키며, 회전 링크(220)의 동작으로 회전 링크(220)의 단부에 연결된 와이퍼(210)를 동작시킬 수 있다. 또한, 진동 성분의 토크는 패널 마운팅부(141)로 전달되고, 패널 마운팅 부(141)에 전달된 토크는 진동 패널(142)를 진동시켜 목표 사운드를 생성할 수 있다.
도 9의 (a) 내지 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 장치를 도시한 개략도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 차량의 사운드 생성 장치(100)의 제어부(150)에 의해 산출된 쿨링팬 모터의 목표 구동 전류가 쿨링팬 케이블(150)에 의해 쿨링팬 커넥터(340)를 통과하여 쿨링팬 모터(132)에 인가되면, 쿨링팬 모터(132)는 회전 성분의 토크와 진동 성분의 토크를 생성할 수 있다. 여기서, 회전 성분의 토크는 쿨링팬 모터(132)에 연결된 모터 회전자(380) 및 쿨링팬 회전자(330)를 회전시키며, 모터 회전자(380) 및 쿨링팬 회전자(330)의 회전에 의해 쿨링펜 블레이드(310)를 회전시킬 수 있다. 또한, 진동 성분의 토크는 쿨링팬 모터와 진동 패널(142)을 연결하는 패널 마운팅부(141)로 전달되고, 패털 마운팅부(141)에 전달된 토크는 진동 패턴(142)를 진동시켜 목표 사운드를 생성할 수 있다.
쿨링팬 모터(132) 및 쿨링팬 블레이드(310)는 쿨링팬 케이스(320) 내에 구비될 수 있으며, 쿨링팬 케이스(320)는 쿨링팬 마운팅 러버(370)에 의해 프론트엔드모듈 하단멤버(360)의 상측에 지지될 수 있다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 사운드 생성 방법을 나타낸 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는 회전 성분의 토크를 생성하기 위한 제1 신호 및 진동 성분의 토크를 생성하기 위한 제2 신호를 합성하여 목표 전류를 생성할 수 있다(S410). S410의 보다 자세한 설명은 도 11 및 도 12를 참조한다.
제어부(150)는 목표 전류를 기반으로 모터를 구동할 수 있는 목표 구동 전류를 산출할 수 있다(S420). S420의 보다 구체적인 설명은 도 13을 참조한다.
제어부(150)는 목표 구동 전류를 기반으로 모터에서 발생된 토크 중 진동 성분의 토크를 이용하여 목표 사운드를 생성할 수 있다(S430).
일 실시예에 따르면, 제어부(150)는 목표 구동 전류를 산출하기 위해 도 11에 도시된 바와 같이, 와이퍼 동작 정보로부터 와이퍼 동작을 제어하기 위한 목표 신호를 산출하고(S510), 목표 신호로부터 DC 성분을 추출하여 제1 신호를 생성할 수 있다(S520).
또한, 제어부(150)는 주행 정보로부터 모터를 제어하기 위한 가변 사운드 신호를 생성하고(S530), 가변 사운드 신호로부터 AC 성분을 추출하여 제2 신호를 생성할 수 있다(S540). 아울러, 제어부(150)는 제1 신호 및 제2 신호를 합성하여 목표 구동 전류를 산출할 수 있다(S550).
다른 실시예에 따르면, 제어부(150)는 목표 구동 전류를 산출하기 위해 도 12에 도시된 바와 같이, 쿨링팬 동작 정보로부터 쿨링팬 동작을 제어하기 위한 목표 신호를 산출하고(S610), 목표 신호로부터 DC 성분을 추출하여 제1 신호를 생성할 수 있다(S620).
또한, 제어부(150)는 주행 정보로부터 모터를 제어하기 위한 가변 사운드 신호를 생성하고(S630), 가변 사운드 신호로부터 AC 성분을 추출하여 제2 신호를 생성할 수 있다(S640). 아울러, 제어부(150)는 제1 신호 및 제2 신호를 합성하여 목표 구동 전류를 산출할 수 있다(S650).
도 11의 S530과 및 도 12의 S630에서 가변 사운드 신호를 생성하는 동작의 구체적인 설명은 도 6 및 도 7의 설명을 참조한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 목표 전류에서 모터로 받은 피드백 전류를 차감한 값을 PI(Proportional and Integral) 제어하고(S710), PI 제어된 전류의 펄스폭을 가변하며(S720), 펄스폭이 가변된 전류를 기반으로 모터를 구동하기 위한 목표 구동 전류를 산출할 수 있다(S730).
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 14를 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 불휘발성 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 실시예들과 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 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 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 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.
차량의 사운드 생성 장치 100
입력부 110
센서 120
모터 130
사운드 출력부 140
제어부 150

Claims (16)

  1. 회전 성분의 토크를 생성하기 위한 제1 신호 및 진동 성분의 토크를 생성하기 위한 제2 신호를 합성하여 목표 전류를 생성하고, 상기 목표 전류를 기반으로 모터를 구동할 수 있는 목표 구동 전류를 산출하는 제어부;
    상기 목표 구동 전류를 기반으로 상기 회전 성분의 토크 및 상기 진동 성분의 토크를 발생시키는 모터; 및
    상기 모터의 진동 성분의 토크에 의해 목표 사운드를 생성하는 사운드 출력부를 포함하는 차량의 사운드 생성 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 목표 전류를 출력하는 목표 신호 처리부;
    상기 목표 전류에서 상기 모터로부터 받은 피드백 전류를 차감한 값을 PI(Proportional and Integral) 제어하는 PI 제어부;
    상기 PI 제어된 전류의 펄스폭을 변화시키는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부; 및
    펄스폭이 변화된 전류를 기반으로 상기 모터를 구동할 수 있는 목표 구동 전류를 산출하고, 상기 산출된 목표 구동 전류를 상기 모터로 출력하는 모터 구동부를 포함하는 차량의 사운드 생성 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 목표 신호 처리부는
    와이퍼 동작 정보로부터 상기 와이퍼 동작을 제어하기 위한 목표 신호를 산출하고, 상기 목표 신호로부터 DC 성분을 추출하여 상기 제1 신호를 생성하는 차량의 사운드 생성 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 목표 신호 처리부는
    쿨링팬 동작 정보로부터 상기 쿨링팬 동작을 제어하기 위한 목표 신호를 산출하고, 상기 목표 신호로부터 DC 성분을 추출하여 상기 제1 신호를 생성하는 차량의 사운드 생성 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    주행 정보로부터 상기 모터를 제어하기 위한 가변 사운드 신호를 생성하고, 상기 가변 사운드 신호로부터 AC 성분을 추출하여 상기 제2 신호를 생성하는 차량의 사운드 생성 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 목표 신호 처리부는
    상기 주행 정보에서 목표 사운드의 주파수와 연동시킬 주행변수를 설정하고, 상기 목표 사운드의 기본음색의 갯수를 n개로 설정하며, 각 기본음색의 기본 주파수와 기본 크기를 설정하는 기본 사운드 신호 구성부; 및
    상기 주행변수의 최소값과 최대값에 대한 주파수 가변 비율을 설정하고, 상기 가변 비율, 상기 주행변수에 따른 음량 가중함수, 토크변화 따른 음량 가중함수 및 액셀 페달 가압 정도에 따른 음량 가중함수 중 어느 하나를 기반으로 상기 n개의 기본음색에 대한 n개의 목표 사운드 신호를 구성하며, 상기 n개의 목표 사운드 신호를 합성하여 상기 가변 사운드 신호를 생성하는 주행변수 연동 사운드 신호 구성부를 포함하는 차량의 사운드 생성 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 주행변수는
    차속, 엔진 회전수 및 모터 회전수 중 어느 하나를 포함하는 차량의 사운드 생성 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 모터는
    상기 회전 성분의 토크에 의해 와이퍼 또는 쿨링팬을 동작시키는 차량의 사운드 생성 장치.
  9. 회전 성분의 토크를 생성하기 위한 제1 신호 및 진동 성분의 토크를 생성하기 위한 제2 신호를 합성하여 목표 전류를 생성하는 단계;
    상기 목표 전류를 기반으로 모터를 구동할 수 있는 목표 구동 전류를 산출하는 단계; 및
    상기 목표 구동 전류를 기반으로 모터에서 발생된 회전 성분의 토크 및 진동 성분의 토크 중 상기 진동 성분의 토크를 이용하여 목표 사운드를 생성하는 단계를 포함하는 차량의 사운드 생성 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 목표 전류를 생성하는 단계는
    와이퍼 동작 정보로부터 상기 와이퍼 동작을 제어하기 위한 목표 신호를 산출하는 단계; 및
    상기 목표 신호로부터 DC 성분을 추출하여 상기 제1 신호를 생성하는 단계를 포함하는 차량의 사운드 생성 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 목표 전류를 생성하는 단계는
    쿨링팬 동작 정보로부터 상기 쿨링팬 동작을 제어하기 위한 목표 신호를 산출하는 단계;
    상기 목표 신호로부터 DC 성분을 추출하여 상기 제1 신호를 생성하는 단계를 포함하는 차량의 사운드 생성 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 목표 전류를 산출하는 단계는
    주행 정보로부터 상기 모터를 제어하기 위한 가변 사운드 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 가변 사운드 신호로부터 AC 성분을 추출하여 상기 제2 신호를 생성하는 단계를 포함하는 차량의 사운드 생성 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 가변 사운드 신호를 생성하는 단계는
    상기 주행 정보에서 목표 사운드의 주파수와 연동시킬 주행변수를 설정하는 단계;
    상기 목표 사운드의 기본음색의 갯수를 n개로 설정하고, 각 기본음색의 기본 주파수 및 기본 크기를 설정하는 단계;
    상기 주행변수의 최소값과 최대값에 대한 주파수 가변 비율을 설정하는 단계; 및
    상기 가변 비율, 상기 주행변수에 따라 설정된 음량 가중함수, 토크변화에 따른 음량 가중함수 및 액셀 페달 가압 정도에 따른 음량 가중함수 중 어느 하나를 기반으로 상기, n개의 기본음색에 대한 n개의 목표 사운드 신호를 구성하고, 상기 n개의 목표 사운드 신호를 합성하여 상기 가변 사운드 신호를 생성하는 단계를 포함하는 차량의 사운드 생성 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 주행변수는
    차속, 엔진 회전수 및 모터 회전수 중 어느 하나를 포함하는 차량의 사운드 생성 방법.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 목표 구동 전류를 산출하는 단계는
    상기 목표 전류에서 상기 모터로부터 받은 피드백 전류를 차감한 값을 PI(Proportional and Integral) 제어하는 단계;
    상기 PI 제어된 전류의 펄스폭을 변화시키는 단계; 및
    상기 펄스폭이 변화된 전류를 기반으로 모터를 구동하기 위한 상기 목표 구동 전류를 산출하는 단계를 포함하는 차량의 사운드 생성 방법.
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 회전 성분의 토크에 의해 와이퍼 또는 쿨링팬을 동작시키는 단계를 더 포함하는 차량의 사운드 생성 방법.
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IT202100017408A1 (it) * 2021-07-01 2023-01-01 Ferrari Spa Veicolo stradale provvisto di un dispositivo di riproduzione per la realizzazione di un suono associabile ad un motore elettrico e relativo metodo
GB202206523D0 (en) * 2022-05-04 2022-06-15 Mclaren Automotive Ltd Automotive sound amplification

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KR20210150813A (ko) * 2020-06-04 2021-12-13 현대자동차주식회사 모터 진동 기반의 전기차 음색제어 방법

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