KR100214970B1 - 자동차의 자동 브레이크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주행시 차속과 선행차량과의 거리에 따라 자동으로 브레이크가 작동되도록 하는 자동차의 자동 브레이크 장치에 관한 것으로, 더 상세히는 일정속도 이상으로 주행중 차간거리가 일정치 이내로 근접되면 브레이크의 작동과 해제를 반복적으로 빠르게 실시하도록 하여 주행중 안전거리를 유지할 수 있도록 하는 자동차의 자동 브레이크 장치에 관한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 브레이크 장치와 배터리, 퓨즈, 이그니션키 2단 등, 통상적인 전기장치를 포함하여, 차속감지 센서(10), 차속전환 콘트롤러(20), 차간거리 센서(30), 거리전환 콘트롤러(40), 차간거리 연동 솔레노이드식 전기 스위치(50), 브레이크 페달 제어용 전동 모터(60), 브레이크 페달용 롤러(70)를 주요 구성으로 하는 자동차의 자동 브레이크 장치를 제시한다.

Description

자동차의 자동 브레이크 장치

제1도는 본 발명에 따른 자동차의 자동 브레이크 장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 트랜스밋션 2 : 전원

3 : 브레이크페달 10 : 차속감지 센서

20 : 차속전환 콘트롤러 30 : 차간거리 센서

31 : 증폭기 32 : 발신기

33 : 수신기 40 : 거리전환 콘트롤러

50 : 전기 스위치 51 : 플렌저

52 : 로드 53 : 리턴 스프링

54 : 가동접점 55 : 고정접점

60 : 전동모터 61 : 샤프트

62 : 캠 70 : 롤러

본 발명은 주행시 차속과 선행차량과의 거리에 따라 자동으로 브레이크가 작동되도록 하는 자동차의 자동 브레이크 장치에 관한 것으로, 더 상세히는 일정속도 이상으로 주행중 차간거리가 일정치 이내로 근접되면 브레이크의 작동과 해제를 반복적으로 빠르게 실시하도록 하여 주행중 안전거리를 유지할 수 있도록 하는 자동차의 자동 브레이크 장치에 관한 것이다.

일반적인 자동차의 브레이크 장치는 차량이 정지한 상태나 주행하는 상태를 막론하고, 운전자가 브레이크 페달을 밟으면, 밟는 힘은 브레이크 페달을 밀고, 이 페달에 연동된 푸쉬로드가 밀리며, 이는 브레이크 배력 장치를 작동시키며, 동시에 브레이크 마스크 실린더의 피스톤을 밀어주고, 이는 다시 브레이크 오일을 압축시켜서 밀어주며, 이 유압은 통상, 앞과 뒤, 또는 좌와 우로 나누어지는 프로포셔닝 밸브(propotiong valve)를 거쳐서 전후좌우에 위치하는 브레이크 휠 실린더로 들어가서 피스톤을 밀어주고, 이는 다시 브레이크 패드나 라이닝을 밀어서, 회전하는 디스크나 드럼과 압착하여 휠의 회전이 중단된다. 즉 브레이크란 주행시 회전력을 디스크 및 패드의 압착으로 발생하는 마찰열을 변환시켜서, 이 마찰력이 크면 차량이 정지하게 되는 것이다.

한편, 자동차가 일정 속도로 계속 주행하는 중에는 운전자의 감각도 차속에 적응하여 균형을 잡게된다. 즉, 100KM/H의 속도이상으로 주행할지라도, 처음에는 빠르게 느껴지지만, 그 속도로 일정 시간이 경과하면 실제 차속보다 그다지 빠르지 않다고 느껴지게 된다.

이와 같은 상태에서 고속도로를 고속으로 주행할 경우에 본인 차량의 주행속도나 차간 거리를 육안으로 식별하고 감각적으로 느껴서, 차량속도나 차간거리를 조정할 때 실제의 거리보다 가깝게 느끼고, 동시에 실제의 속도보다 느리게 느껴지게 되는 바, 운전자 대부분이 고속도로를 고속으로 운전하면서 안전거리를 좁게 설정하게 된다. 이때 선행차량이 어떤 돌발사태로 인하여 급정거하게 되면, 후행차량은 이를 회피하거나 급정거를 해야 하지만 차속도에 따른 제동거리의 부족으로 인하여 충돌하는 사고가 발생하게 된다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 본 발명은 자동차가 일정속도 이상으로 주행중 차간거리가 일정치 이내로 근접하면 브레이크의 작동과 해제를 자동적으로 또한 빠르게 반복하여 실시하여 안전 제동거리를 확보할 수 있도록 함으로써 안전거리 미 확보로 인한 자동차 충돌사고를 미연에 방지할 수 있는 자동차의 브레이크 장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 브레이크 장치와 배터리, 퓨즈, 이그니션키 2단 등, 통상적인 전기장치를 포함하여, 차속감지 센서, 차속전환 콘트롤러, 차간거리 센서, 거리전환 콘트롤러, 차간거리 연동 솔레노이드식 전기 스위치, 브레이크 페달 제어용 전동 모터, 브레이크 페달용 롤러를 주요 구성으로 하는 자동차의 자동 브레이크장치를 제시한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 자동차의 자동 브레이크 장치의 구성도이다.

제1도에 도시한 바와같이; 차속감지 센서(10)는 종래와 같은 트랜스밋션(1)의 출력축상에 고정된 구동기어에 의해서 구동되는 기어와 축을 가지며, 내부에 회전톱니와 발광다이오드를 가지고, 회전톱니의 회전을 감지한다.

차속전환 콘트롤러(20)는 차량 주행중에 일정치 이상의 속도에 도달할 때 상기한 차속 감지 센서(10)에서 출력된 차속신호가 입력되면 내부의 전기접점이 접촉하여 전기회로가 형성되고, 차속도가 일정치 이하로 차속신호가 입력되지 않으면 내부의 전기접점이 떨어져 전기회로가 차단된다.

차간거리 센서(30)는 차량 전면의 적절한 위치에 고정, 장착되며, 증폭기(31)와 발신기(32)와 수신기(33)가 내장되어, 차량의 엔진 시동후, 베터리 전원(2)이 공급되면 증폭기(31)에서 전파장으로 변환시킨 후, 발신기(32)에서 신호를 앞으로 쏘아내고, 이 신호가 앞 차량의 후방이나 기타 어떤 물체에 부딪친 후 반사되어서 수신기(33)에 의해 감지된다.

이때 반사신호의 감지여부 결정을 차간이나 물체와의 일정한 거리 이내일 경우에만 감지된다. 즉 차간거리가 예를 들어서 100M 이내 일때와 정면 일직선일 경우를 만족시켜야 수신된다.

상기한 수신거리 수신방향등의 한계는 제작 초기에 설정 및 추후에 조정하기에 따라 제어할 수 있다.

거리전환 콘트롤러(40)는 차량 주행중에 상기한 차량거리 센서(30)에서 신호가 입력되면 내부의 전기접점이 접촉하여 전기회로가 형성되며, 반대로 차간거리가 일정치 이상에서 상기한 차간거리 센서(30)에서 신호가 입력되지 않으면 전기접점이 떨어져서 전기회로가 차단된다.

차간거리 연동 솔레노이드식 전기 스위치(50)는 차속전환 콘트롤러(20)에서 다음에 설명될 브레이크페달 제어용 전동 모터(60)를 연결하는 전기회로상에 위치하며, 거리 전환 콘트롤러(40)의 작동으로 전기가 입력되면 솔레노이드 내부의 플렌저(51)가 당겨지고, 이 플렌저(51)에 연동된 로드(52)도 당겨지며, 동시에 로드의 끝단에 형성된 가동접점(54)도 당겨지게 된다. 따라서 가동접점(54)은 하우징 외측단의 고정접점(55)과 접촉한다. 이때 이들접점을 통하여 전술한 바와 같이 차속전환 콘트롤러(20)에서 전동모터(60)로 연결하는 전기회로가 형성된다. 이후, 차간거리가 일정치 이상으로 벌어지면 상기한 거리전환 콘트롤러(40)에서 입력되던 전기가 차단되어 당겨졌던 솔레노이드 내부의 플렌저(51) 및 로드(52)는 리턴 스프링(53)에 의하여 되밀려지고, 또한 접촉하던 전기접점이 떨어져 전기회로가 차단된다.

따라서 작동시에 차속전환 콘트롤러(20)에서 전동 모터(60)로 연결되던 전기는 차단된다.

브레이크페달 제어용 전동 모터(60)는 브레이크페달(3) 상부에 위치하며, 차체에 적절한 수단으로 고정되고, 모터 아마튜어 사프트(61) 일측 단에는 적절한 크기와 양정을 갖는 캠(62)이 고정 장착된다. 여기에서 전동 모터(60)는 전기가 입력되면 사프트(61)와 이에 고정된 캠(62)이 회전하여 전기가 차단되었을 때 항상 일정한 위치에서만 정지하는 내부 전기판을 가진다. 이 전기판은 통상적인 와이퍼 모터에 사용되는 전기 입력 기판과 동일한 구조와 기능을 갖는 것이다.

브레이크페달용 롤러(70)는 상기한 캠(62)의 회전에 의하여 접촉할 수 있도록 브레이크페달(3)의 암 부위에 장착된다. 그리하여 롤러(70)는 평소에 아무런 작동이나 기능을 하지 않고 있다가 상기한 전동 모터(60)의 작동시 캠(62)이 회전할 때 캠(62)과 접촉하여 회전되며, 캠(62)의 양정에 따라서 눌려지므로써 롤러(70)가 장착된 브레이크페달(3)도 눌려지도록 하는 기능을 가진다.

미설명 부호 4는 퓨즈, 5는 이그니션 키 2단, 6은 차속도계, 7은 마스터 실니더, 8은 작동 경고등 및 부저이다.

이러한 구성으로 된 본 발명의 작동은, 제1도에 도시한 바와 같이, 자동차가 일정속도 이상으로 주행시에 선행차량에 일정치 이내로 근접하면, 배터리 전원(2), 퓨즈(4), 이그니션키 2단(5) 등 자동차의 일반적인 전기장치를 통하여 차속감지 센서(10)에서 발생하는 신호가 입력되고, 이 신호는 다시 차속전환 콘트롤러(20)에 입력된다.

이때 차속전환 콘트롤러(20)에서는 내부의 전기접점이 접촉하여 전기가 통전되고, 이 전기는 다시 전기 스위치(50)의 상단 전기접점으로 통전된다.

또한, 차간거리 센서(30)에서도 주행시에는 항상 전기신호가 발생하다가 차간거리가 일정치 이내이면 선행 차량의 후방에서 반사된 신호가 재 입력되어 연결되고, 이 신호는 다시 거리전환 콘트롤러(40)로 입력되며, 여기서 내부의 전기접점이 접촉하여 전기회로가 형성된다.

그리고 이 전기는 다시 전기 스위치(50)로 입력되어서, 솔레노이드가 작동하게 된다.

즉 전기 스위치(50)의 작동시 솔레노이드 내부의 플렌저(51), 로드(52), 가동접점(54)이 당겨지므로, 차속전환 콘트롤러(20)에서 입력된 전기는 전동 모터(60)로 입력되어 전동 모터(60)가 회전 작동하게 된다.

이에따라 샤프트(61)와 이에 고정된 캠(62)이 회전하고, 이 캠(62)의 양정 중 높은 부위가 롤러(70)와 접촉함에 따라 브레이크페달(3)이 눌려지게 된다. 상기와 같은 브레이크페달(3)이 눌려지면, 브레이크페달(3)은 사람이 밟는 것과 동일하게 작동하게 되므로, 자동차는 일시적으로 브레이크가 작동하게 된다. 이후 전기는 계속 입력되므로 전기 모터(60)는 계속 작동하는 상태인 바, 전동 모터(60)의 샤프트(61)와 캠(62)도 계속 회전하므로 캠(62)에 의하여 눌려졌던 브레이크페달(3)은 캠(62)의 양정이 반대편으로 돌아갈 때에는 원래의 위치로 되돌아 나오게 되어 작동되었던 브레이크가 일시적으로 해제된다.

이와 같이 캠(62)의 회전에 따라서 브레이크페달(3)이 눌려졌다 해제됐다를 반복하게 되므로, 브레이크는 당연히 작용과 해제를 반복하게 된다. 따라서 주행하는 자동차는 브레이크의 작동을 반복적으로 하는 상태가 되므로 주행속도는 떨어지고, 차간거리가 과도하게 좁아지지 않게 된다.

그리고 주행속도가 일정치 이하이거나 차간거리가 일정치 이상으로 떨어지면 차속 감지 센서(10)에서 신호를 발생하지 않아 차송전환 콘트롤러(20)에서도 신호가 입력되지 않게 된다.

따라서 연결되었던 전기회로가 차단된다. 그리하여 전기 스위치(50)는 작동을 중단하고 해제상태가 되는 바, 내부의 플렌저(51)는 리턴 스프링(53)에 의하여 원래의 위치로 되밀리고 상단의 전기회로를 연결하던 전기접점도 떨어져서 통전되던 전기가 차단된다.

이와 같이 차량속도나 차간거리 중에서 어느것이라도 초기 설정치 이하일 경우에는 솔레노이드가 해제되든지, 작동을 하더라도 전기가 차단된다. 이와 동시에 전동 모터(60)로 입력되었던 전기가 차단되므로, 전동 모터(60)의 샤프트(61)와 캠(62)은 회전을 중단하고 원래의 위치로 되돌아 가서 정지한다.

따라서 눌러짐을 반복하던 브레이크페달(3)은 아무런 구속을 받지 않고 원래의 자유로운 상태가 된다.

즉 브레이크페달(3)이 운전자의 조작에 따라 작동되는 상태가 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 차량이 일정속도 이상으로 주행중 차간거리가 일정치 이내로 근접하면 브레이크의 작동과 해제를 자동적으로 또한 빠르게 반복하여 실시하므로 안전거리가 확보된다.

따라서 선행차량의 급제동으로 인한 충돌사고를 미연에 방지할 수 있으며, 고속 주행시에 운전자의 차량속도감각과 거리식별능력 저하로 인한 충돌사고를 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 전자동으로 작동되는 바 사용이 용이한 장점도 있다.

Claims (1)

1. 트랜스밋션의 출력축상에 고정된 구동기어에 의해서 구동되는 기어와 축을 가지며, 내부에 회전톱니와 발광다이오드를 가지고, 회전톱니의 회전을 감지하여 차속이 일정치 이상이면 차속신호를 발생하는 통상의 차속감지 센서; 차속이 일정치 이상이 되어 상기 차속감지 센서에 출력된 차속신호를 입력받아 내부의 전기접점이 접촉하여 전기회로가 형성되고, 차속이 일정치 이하로써 차속신호가 입력되지 않으며 내부의 전기접점이 떨어져 전기회로가 차단되는 차속전환 콘트롤러; 차량 전면의 소정 위치에 고정 장착되며, 전기 증폭기와 발신기 및 수신기가 내장되어, 발신된 신호가 일정거리 이내의 선행 차량의 후방이나 어떤 물체에서 반사된 신호만 수신되며, 이 신호를 출력하는 차간거리 센서; 상기 차간거리 센서에서 신호가 입력에 따라 내부접점의 전기회로를 형성되어 제어 신호를 출력하는 거리전환 콘트롤러; 상기 거리전환 콘트롤러의 작동으로 전기가 입력되면 전자석화로 내부의 플렌저와 이에 연동된 로드 및 상단의 가동접점이 당겨지고, 전기가 차단되면 상기 플렌저와 로드 및 가동접점이 리턴 스프링에 의하여 되밀려 지도록, 상단에 전기 회로상의 접점을 구성하는 거리 연동 솔레노이드식 전기 스위치; 통상의 브레이크페달과 인접된 차체의 소정 위치에 고정되며, 상기 브레이크페달의 암 부위에 접촉되도록 축의 일측단에 적절한 크기와 양정을 가진 캠을 장착하는 한편, 상기 거리 연동 솔레노이드식 전기 스위치에 연결된 전동 모터; 상기 캠의 회전에 의하여 접촉할 수 있도록 브레이크페달의 암 부위에 장착하여, 캠의 회전에 따라 상기 브레이크페달을 고속 반복적으로 눌러줄 수 있도록 상기 전동 모터에 의해 구동되는 페달롤러로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 자동 브레이크 장치.