KR100281238B1 - 자동차의 속도를 자동적으로 제어하기 위한 브레이크 페달장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 크루즈 콘트롤 시스템으로 전기적 스위치를 경유해 인간-기계간에 상호접속되는 브레이크 페달에 의해 자동차 속도를 효과적으로 자동 제어하기 위한 장치 및 그 장치를 동작시키기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 자동차의 크루즈 콘트롤을 보다 안전하고 능률적으로 이용할 수 있는 조건 및 상태를 확장하는 것이다.

본 발명은 크루즈 콘트롤을 작동하고 있는 상태에서 운전자가 발을 브레이크 페달위에 가볍게 올려놓을 수 있게 하고, 이것은 긴급제동이 필요할때 운전자의 반응시간을 줄이는데 유용하다.

Description

자동차의 속도를 자동적으로 제어하기 위한 브레이크 페달장치 및 그 방법

제1도는 브레이크 페달을 도시한 도면.

제2도는 회로접속에 대한 블록선도.

제3도는 브레이크 페달 및 접속의 물리적 구조를 도시한 도면.

제4도는 제3도의 측면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 브레이크 페달 2 : 브레이크 페달 아암

3 : 샤프트 4 : 요우크

5 : 스위치 하우징 6 : 핀

7 : 홀 8 : 스위치 아암

9 : 핀 10 : 고정나사

11 : 덮개판 12 : 스프링

13 : 접점 13a : 스위치 접점

14 : 논리 보오드 15 : 경보장치

15 : 경보장치 16, 17, 18 : 와이어

19 : 계기판 스위치 20 : 논리 보오드 회로

크루즈 콘트롤 시스템이 장착되어 있는 차에서는 달리고 있는 차의 속도를 유지하기 위해서 운전자가 가스페달에 발을 올려놓고 있을 필요는 없다. 종래의 장치들은 고속도로 및 교통상태 하에서 교통사고의 위험을 감소시킨다. 이런 장치의 많은 장점 중 하나는, 운전자가 부주의로 속도제한을 넘기는 사태를 현저히 감소시킨다는 것이다. 본 발명의 목적 및 결과는 크루즈 콘트롤 시스템을 쓸 수 있는 고속도로 및 교통상태를 크게 확장시키기 위한 것이다.

고속도로에서, 통상적인 크루즈 콘트롤 시스템이 장착된 차량에 탑승한 운전자의 오른발은, 제동시간을 증가시킴에 따라 안전도에 잠재적인 위험을 발생시키는 브레이크 페달에서 떼어져야 한다(그렇지 않으면 페달에 미치는 압력이 시스템을 작동되지 않게 할 것이다). 오른발이 발판이나 왼발 혹은 바닥에 깔린 쓰레기 부스러기와 얽히게 되면 이러한 위험은 증가될 것이다. 이러한 단점들로 말미암아 도로와 교통상태에서 종래 장치들의 장점들을 이용할 수 있는 한계가 많으므로 운전자들이 거의 또는 아예 사용하지 않고 있다.

지금 현재 사용되고 있는 크루즈 콘트롤 시스템에서 작동하는 스위치는 운전대에 붙어있어 작동을 하려면 운전자의 손을 딴데로 돌리게 되어 있고, 만약 운전대가 돌려져 있으면 스위치의 위치가 변하여 운전자의 눈도 딴데로 돌려진다. 운전자의 손이나 눈을 딴데로 돌리는 것은 운전위험을 증가시킨다. 특히, 눈을 딴데로 돌리는 것은 도로상태, 교통상태, 교통신호 및 속도제한 표시에 대한 운전자의 주의를 떨어뜨린다. 게다가, 현재 대부분의 시스템은 때때로 크락숀을 우연하게 누르는 결과를 초래하고 장갑을 끼고 작동시키는 것은 실제로 불가능하다.

이러한 제한점들 때문에, 종래의 장치들은 브레이크를 밟으면 자동적으로 크루즈 콘트롤을 중지시켜 자동차의 속도를 설정된 제어속도보다 현저히 줄어들게 한다. 이것은 어떤 자동 크루즈 콘트롤 장치에 대해서라도 필요한 안전예방책이다. 예를 들어, 차가 완전히 정지한 후 운전자가 "리줌(resume)" 기능을 작동시킨다면 위험하게 되는데 왜냐하면 속도가 제로에서 설정해 놓았던 속도까지 자동적으로 가속될 것이기 때문이다.

종래 시스템의 상기 단점들은 운전자에게 큰 부담을 주고 운전자를 피곤하게 하므로 운전위험을 증가시킨다.

본 발명은 자동차의 크루즈 콘트롤 시스템으로 전기적 스위치를 경유해 인간-기계간에 상호접속되는 브레이크 페달에 의해 자동차의 속도를 효과적으로 자동 제어하기 위한 장치 및 그 장치를 동작시키기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명의 목적은, 자동차의 크루즈 콘트롤을 보다 안전하고 능률적으로 이용할 수 있는 조건 및 상태를 확장하는 것이다.

본 발명은, 페달신호를 연속적으로 보내며 스위치를 경유해 크루즈 콘트롤 장치를 제어하는 자동차 브레이크 페달에 연결된 스위치를 포함한다. 본 발명은, 운전자가 크루즈 콘트롤을 작동하지 않게 되지 않거나 차량의 제동시스템을 작동하지 않으면서도 운전자가 발을 브레이크 페달에 가볍게 올려놓을 수 있도록 되어 있다. 이것은 긴급제동이 필요할 때 운전자의 반응 시간을 줄이는데 유용한 장치이다.

본 발명은 간단하고 경제적인 구성으로서 단일 브레이크 페달이 사용되었다. 발을 페달에 올려놓으므로 일어나는 압력은 제동하기에는 불충분하지만 스위치를 차단하기에는 충분하다. 스위치와 크루즈 콘트롤 기구 사이에 있는 회로는 브레이크 페달을 밟으면 "크루즈" 버튼(크루즈 콘트롤을 작동시키는) 및 "리줌" 버튼(크루즈 콘트롤을 재작동시키는)의 기능을 수행하도록 한다. 단 하나의 다른 스위치는 바람직하게는 계기판에 있는 온-오프 선택스위치이다. 브레이크 스위치와 크루즈 콘트롤 기구 사이에 있는 회로는 아래에 기술된 바와 같이, 브레이크 스위치를 "스마트 스위치(smart switch)"로 대체한다. 대신에, 만약 차량이 계기판에 차량용 컴퓨터를 장착하고 있다면, 컴퓨터가 브레이크 스위치를 "스마트 스위치"로 대체할 수 있다.

상기 스위치의 잠재적인 결함은, 스위치가 B 위치(제 1도, 휴식위치)에 있다는 직접적인 표시가 없어서 운전자가 무심코 B 위치를 지나 C 위치로 브레이크를 작동하게 된다는 것이다. 이것은 스위치가 A 위치에서 B 위치로 갈 때마다의 출력을 운전자에게 1회 경보하는 인디케이터(신호발신기 혹은 자동 점멸기 혹은 두 가지 모두)를 온(on)시키는 논리회로로 입력시키는 간단한 발명으로 교정될 수 있다. 따라서 1회의 경보신호는 리줌 콘트롤이 작동된다는 것이고, 2회의 경보신호는 원하는 크루즈 속도가 주어졌다는 것이다.

제 1도에 따르면, 브레이크 페달은 A(발이 페달에서 떨어진 상태로 스위치 개방), B(발이 페달에 휴식위치로 올려진 상태로 스위치 폐쇄, 제동은 이루어지지 않음), C(차의 제동상태)의 세 위치가 도시되어 있다. 본 발명에 사용될 때는 다음과 같은 방법으로 작동된다.

1. 자동차를 원하는 크루즈 속도로 설정한다.

2. 가볍게 브레이크 페달을 누른다. 청취할 수 있는 소리 혹은 다른 신호는, 제 2 단계가 실행되었다는 것을 운전자에게 알려주기 위해 제공될 수 있다.

3. 아주 빨리 발을 페달에서 떼는 즉시 다시 가볍게 페달을 누른다. 다시, 운전자에게 경보해주기 위해 신호가 제공될 수 있다.

4. 자동차는 이제 크루즈 콘트롤 상태에 있고 자동차가 제동되거나 혹은 스위치가 꺼질 때까지 남아있을 것이다.

5. 만약 제동한 이후에, 운전자가 미리 설정된 크루즈 속도로 돌아가기를 원한다면, 발을 페달에게 떼고 즉시 가볍게 누르므로 시스템을 작동시킬 수 있다. (B 위치에서 스위치 접점) 발은 페달 위에 올려질 수 있거나 혹은 크루즈 속도에는 영향이 없이 떼어질 수도 있다.

6. 크루즈 속도를 재조정하려면 제 1 단계 내지 제 2 단계를 반복한다.

만약 발이 부주의로 움직이다가 "설정" 콘트롤을 작동시킨다면 경보 신호는 작동되지만 속도가 바뀌지 않았기 때문에 아무변화도 발생하지 않는다는 것을 주목해야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예는 제 3도 및 제 4도에 도시되어 있다. 제 3도는 스마트 스위치 장치와 브레이크 페달 기구 사이의 상호전달작용을 도시한 것이다. 브레이크 페달(1) 및 브레이크 페달 아암(2)은 관련된 요우크(4)내에서 회전할 수 있게 되어있는 샤프트(3)에 고정되어 있다. 샤프트(3)는 고정되어 있어 접점(13)에 스위치 아암을 고정하려면 어느 정도의 회전이 요구된다. 스위치 하우징(5)은 몇 개의 핀(6)으로 고정되고 전기적으로 요우크(4)에 접지된다(만약 요우크가 접지되어 있지 않으면, 차의 다른 부분에 전기적으로 접지한다). 샤프트(3)는 홀(7)을 통해 스위치 하우징(5) 안으로 밀어내어져 있다. 스위치 아암(8)은 핀(9)에 의하여 샤프트(3)단에 고정된다. 스위치 아암(8)은 고정나사(10)에 의해 샤프트(3)에 꽂혀있다. 스위치 하우징으로 접근하는 것은 덮개판(11)에 의해 제공된다.

더 상세한 스위치 시스템은 샤프트(3) 축의 단면인 제 4도에 도시되어 있다. 덮개판(11)은 도시되지 않았다.

도시된 바와 같이 스프링(12)은 개방위치에서 스위치를 잡고 있다. 브레이크 페달시스템의 설계에 따르면, 스프링(12)은 스위치 하우징(5)의 외부에 있고 직접 브레이크 페달 기구와 상호전달작용을 하거나 혹은 전혀 필요치 않을 수도 있다. 이 경우에서, 브레이크 페달(1)을 약간 누르는 것은 논리보오드(14)를 통해 경보장치(15)를 작동하는 접점(13)으로 스위치아암(8)을 움직인다. 경보장치 및 논리 보오드 회로(20)를 위한 동력은 와이어(16)를 통하여 임의의 계기판 스위치로(19)부터 자동차 배터리의 양극단자로 제공된다. 논리 보오드에서 나온 하나의 출력신호는 와이어(17)를 통해 크루즈 콘트롤을 작동시키기 위해 크루즈 콘트롤 기구로 전송된다. 논리 보오드에서 나온 다른 신호는 와이어(18)를 통해 크루즈 콘트롤 시스템의 리줌모드를 작동시키기 위해 전송된다.

가벼운 발의 압력이 접점(13)을 켤 때마다 경보장치(15)가 운전자에게 신호를 주지만 논리 보오드는 크루즈 콘트롤로 신호를 보내는 것을 약 1초 혹은 그 이상동안 지연한다. 그러나 만약 지연시간 내에 운전자가 페달에서 발을 떼고 스위치접점(13a)을 재고정하기 위해 발을 다시 놓으면 경보장치는 운전자에게 신호를 보내고 논리보오드는 와이어(17)를 통해 크루즈 콘트롤 속도를 재고정하라는 신호를 보낸다.

자동차가 제동되었을 때, 스위치접점(13a)은 접점(13)으로부터 나온 다음 신호를 무시하고 경보장치(15)를 중단시키기 위해 논리회로에 신호를 보낸다. 이것은 원하지 않을 때 리줌모드를 작동시키는 것을 피하게 한다. 그러나 만약 리줌모드를 원한다면 발을 페달에서 떼고 신호발생기 및 리줌 모드를 작동시키기 위해 즉시 페달에 가볍게 발의 압력을 사용한다. (상술한 바와 같이) 모든 크루즈 콘트롤 장치의 작동은 "스마트 스위치"를 조작하는 운전자의 발에 의해 그리고 항상 페달에 있는 운전자의 발로 수행된다. (수동적으로 가속이 필요한 경우는 제외한다). 따라서 운전자는 도로의 상태, 교통신호, 교통사인, 속도제한표시 및 경계표를 계속하여 시각적으로 더 잘 감지할 수 있다. 운전자의 시각적인 주의력이 좀처럼 딴데로 돌지 않고 짧은 반응시간이 필요하기 때문에, 크루즈 콘트롤을 쓰지 않고 따라서 제동 후에 재가속 및 크루즈 콘트롤을 재고정할 필요가 있는 속도로 훨씬 더 낮은 한계점이 정해질 수 있다. 게다가, 운전자가 훨씬 더 복잡한 도로나 고속도로 조건하에서 안전하게 크루즈 콘트롤을 계속 사용할 수 있다.

장치의 구성 및 작동방법이 본 발명의 바람직한 실시예를 구성하는 반면에, 본 발명은 정확한 형식에 제한되지 않고 본 발명의 정신 및 범위 내에서 변경이 이루어질 것으로 생각된다.

Claims (8)

1. 자동차의 속도를 자동적으로 제어하기 위한 브레이크 페달 장치에 있어서,

   a) 브레이크 페달 기구와,

   b) 상기 브레이크 페달 기구와 브레이크 페달을 연결시키는 회전 샤프트와, 그리고

   c) 상기 브레이크 페달 기구와 크루즈 콘트롤 장치를 전기적으로 연결하는 스위치를 포함하고 있으며, 상기 브레이크 페달 기구가 원하는 속도로 자동차의 속도를 설정하도록 운전자의 발과 상기 크루즈 콘트롤 장치를 접속하는 입력장치로서 작용하는 것을 특징으로 하는 브레이크 페달장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 크루즈 콘트롤 장치로 전송되는 신호의 흐름을 제어하도록 상기 크루즈 콘트롤 장치와 전원 사이에 연결되어 있는 계기판 수동스위치 및 인디케이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 페달장치.
3. 제2항에 있어서, 처음에 미리 정해진 한계를 초과하지 않는 힘이 운전자의 발에 의해 상기 브레이크 페달에 가해질 때 상기 스위치와 전기적 접촉을 이루는 상기 브레이크 페달 기구를 제한하는데 적합하도록 브레이크 페달 기구와의 사이에 연결된 스프링 수단을 수용하는 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 페달장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 스프링 수단은 상기 브레이크 페달과 상기 크루즈 콘트롤 사이에서 상기 스위치를 통해 연결되므로 상기 스위치는 자동차의 브레이크를 사용하지 않고 상기 브레이크 페달에서 두 번째 미리 설정된 한계를 초과하지 않는 힘이 가해져 작동될 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 브레이크 페달장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 스위치는 상기 브레이크 페달에서 상기 두 번째 한계를 초과하는 힘이 가해져 자동차의 브레이크 시스템을 작동시키는 것을 특징으로 하는 브레이크 페달장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 스위치에 의해 명령이 받아들여질 때를 지시하기 위한 경보수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 페달장치.
7. 스위치를 통해서 브레이크 페달에 연결된 크루즈 콘트롤 장치가 장착된 자동차의 속도를 자동적으로 제어하는 방법에 있어서,

   a) 자동차를 원하는 속도로 수동적으로 조절하는 단계와,

   b) 상기 브레이크 페달을 한번 내리누르는 단계와, 그리고

   c) 상기 원하는 속도로 자동차의 속도를 얻기 위해 미리 설정된 시간 내에 상기 페달을 가볍게 두번째 내리누르는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 원하는 속도를 얻기 위해 제동 후에 상기 페달을 가볍게 한번 내리누르는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.