KR101710964B1 - 자율주행 차량용 오르간식 가속페달 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운전석 하부의 대시패널에 설치한 페달암하우징과, 상기 페달암하우징에 일단이 중심축을 매개로 회전 가능하게 결합하는 페달암과, 운전석 하면에 고정하는 플로어패널과, 상기 플로어패널 상부에 결합하는 페달브라켓에 일단이 회전 가능하게 힌지 결합하는 가속페달과, 상기 페달암과 페달을 볼조인트 결합방식으로 연결하는 페달결합모듈과, 운전자가 선택하는 자율주행모드의 온(ON)/오프(OFF)에 따라 제어신호를 인가하는 제어부, 및 상기 제어부에서 인가하는 제어신호에 따라 선택적으로 상기 가속페달의 하부로 출현하여 가속페달을 지지하는 가속페달단속부를 포함하여, 운전자가 자율주행모드를 선택함에 따라 가속페달의 하부로 출현하여 가속페달을 지지함에 따라 운전자는 가속페달을 밞고 있어도 차량의 자율주행모드 실행에 영향을 주지 않도록 해, 사고를 미연에 방지할 수 있는 자율주행 차량용 오르간식 가속페달을 제공한다.

Description

자율주행 차량용 오르간식 가속페달{Organ type accelerator pedal of autonomous vehicle}

본 발명은 자율주행 차량용 오르간식 가속페달에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오르간식 가속페달 하부에 구비되어, 운전자가 선택하는 자율주행모드 온(ON)/오프(OFF)에 따라 출몰하는 것으로, 자율주행모드 온(ON)일 경우, 오르간식 가속페달 하부로 출현하여 가속페달을 지지해, 가속페달의 눌림을 단속하고, 자율주행모드 오프(OFF) 또는 비상운전 시, 신속하게 원상태로 복귀하여 운전자가 가속페달을 조작할 수 있도록 한 가속페달단속부를 포함하는 자율주행 차량용 오르간식 가속페달에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 가속페달 장치는 가솔린 엔진에서는 혼합기의 흡입량을 조절하고 디젤 엔진에서는 연료의 분사량을 조절하여 엔진의 회전수를 조정하기 위한 장치로서, 장착구조에 따라 대시패널에 매달아 설치하는 펜던트 타입(pendant type)과 플로어패널에 설치하는 오르간 타입(organ type)이 있다.

현재 널리 사용하고 있는 가속페달 장치는 펜던트 타입이 주를 이루고 있지만, 상기 펜던트 타입의 가속페달 장치는 운전자의 조작시 조작감이 좋지 않고, 이에 따라 피로감이 과중되는 단점이 있다.

반면에, 상기 오르간 타입 가속페달 장치는 펜던트 타입의 단점을 없앨 수 있는 것으로, 즉 운전자의 조작감을 향상시킴으로써 피로감을 줄일 수 있고, 스로틀 밸브의 정교한 조작이 가능하게 됨으로써 경제성과 안정성을 동시에 만족시킬 수 있으며, 아울러 실내의 미적 감각을 향상시켜 차량의 고급화에 도움을 줄 수 있는 장점이 있기에, 최근 고급 차량에서부터 적용이 급증하고 있는 추세이다.

종래의 기술로 등록특허 제10-1055086호(2011.08.01)에서는 일단이 페달아암에 회동가능하게 지지된 페달 패드의 타단에 일체로 형성되고 차체에 장착되는 마운팅브래킷과, 상기 마운팅브래킷과 상기 페달 패드의 연결부위로 착탈가능하게 조립되어 상기 페달 패드와 함께 구성되는 이물질 유입방지 브래킷으로 이루어진 오르간식 가속페달을 제공하였다.

그리고 최근 미국의 네바다주에서는 자율주행 차량이 일반 도로에서 주행 가능하도록 하는 법안을 통과시켰는데, 이 법안에 따르면, 자율주행 차량은 운전자가 원할 때에 차량의 제어권을 운전자에게 쉽게 넘겨주어야 하며, 또한 운전자가 운전 중 자율주행모드를 동작시키기 원할 때에 차량의 제어권을 차량에게 쉽게 넘겨줄 수 있어야 한다.

상기와 같은 차량과 운전자 간의 제어권 전환방법은 쉬우면서도 관련 법안을 충족해야 함은 물론, 아이들이나 운전이 불가능한 사람의 제어권 접근이 불가능해야 한다.

참고로, 네바다주의 법안에 의하면, 자율주행 차량은 운전자가 도로에서 시선을 떼지 않고도 쉽게 접근 가능한 자율주행 온/오프 스위치가 있어서, 차량 제어권의 전환이 가능해야함을 요구하고 있으며, 자율주행으로부터 운전자에 의한 수동운전으로 전환할 때, 자율주행 차량은 운전자에게 적어도 브레이크페달이나, 가속페달 또는 조향휠을 포함하는 메커니즘을 사용하여 제어권을 전환 가능해야 함을 요구하고 있다.

상기한 이유로 최근 자율주행모드가 가능한 차량은 자율주행모드 실행 중 브레이크페달이나, 가속페달 또는 조향휠 중 어느 하나를 조작하게 되면 자동으로 자율주행모드가 해제되어 운전자에게 불편을 주었고, 운전자가 의도하지 않았는데도 자율주행모드가 자동 해제됨에 따라 자칫 사고로 이어질 수 있는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 운전자가 자율주행모드를 선택함에 따라 가속페달의 하부로 출현하여 가속페달을 지지함에 따라 운전자는 가속페달을 밞고 있어도 차량의 자율주행모드 실행에 영향을 주지 않도록 해, 사고를 미연에 방지할 수 있는 자율주행 차량용 오르간식 가속페달을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 자율주행 차량용 오르간식 가속페달은 운전석 하부의 대시패널에 설치한 페달암하우징과, 상기 페달암하우징에 일단이 중심축을 매개로 회전 가능하게 결합하는 페달암과, 운전석 하면에 고정하는 플로어패널과, 상기 플로어패널 상부에 결합하는 페달브라켓에 일단이 회전 가능하게 힌지 결합하는 가속페달과, 상기 페달암과 페달을 볼조인트 결합방식으로 연결하는 페달결합모듈과, 운전자가 선택하는 자율주행모드의 온(ON)/오프(OFF)에 따라 제어신호를 인가하는 제어부, 및 상기 제어부에서 인가하는 제어신호에 따라 선택적으로 상기 가속페달의 하부로 출현하여 가속페달을 지지하는 가속페달단속부를 포함한다.

이때 본 발명에 따른 상기 가속페달단속부는 상기 플로어패널과 간격을 두고 운전석 하면에 고정되는 하우징과, 상기 하우징의 상부에서 회동축으로 회전 가능하게 중간부가 고정되는 지지바를 포함한다.

그리고 본 발명에 따른 상기 하우징 내부에서 지지바의 하부에 연결되어, 탄성으로 지지바의 하부를 일측으로 잡아당겨 상기 지지바가 회동축을 축으로 회전하여 수평상태를 이루도록 하는 스프링과, 상기 하우징의 내부에서 지지바의 하부에 회전 가능하게 연결되어, 제어신호에 따라 로드의 길이가 신장되어, 상기 지지바가 회동축을 축으로 회전하여 수직상태를 이루도록 하는 실린더를 더 포함한다.

본 발명의 실시에 따른 자율주행 차량용 오르간식 가속페달은 다음과 같은 효과를 가진다.

운전자가 자율주행모드를 선택함에 따라 가속페달의 하부로 출현하여 가속페달을 지지함에 따라 운전자는 가속페달을 밞고 있어도 차량의 자율주행모드 실행에 영향을 주지 않도록 해, 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시에 따른 자율주행 차량용 오르간식 가속페달을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시에 따른 가속페달단속부를 보인 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시에 따른 자율주행 차량용 오르간식 가속페달을 보인 예시도이고, 도 2는 본 발명의 실시에 따른 가속페달단속부를 보인 예시도이다.

본 발명은 오르간식 가속페달 하부에 구비되어, 운전자가 선택하는 자율주행모드 온(ON)/오프(OFF)에 따라 출몰하는 것으로, 자율주행모드 온(ON)일 경우, 오르간식 가속페달 하부로 출현하여 가속페달을 지지해, 가속페달의 눌림을 단속하고, 자율주행모드 오프(OFF) 또는 비상운전 시, 신속하게 원상태로 복귀하여 운전자가 가속페달을 조작할 수 있도록 한 가속페달단속부를 포함하는 자율주행 차량용 오르간식 가속페달에 관한 것으로, 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 오르간식 가속페달은 도 1에 도시한 바와 같이 운전석 하부의 대시패널에 고정 설치된 페달암하우징(10)에 일단이 중심축을 매개로 회전 가능하게 결합되어 설치된 페달암(20)과, 운전석 하부의 플로어패널(30)에 고정 설치된 페달브라켓(40)에 일단이 회전 가능하게 힌지 결합되어 설치된 가속페달(50)과, 상기 페달암(20)과 상기 페달(50)을 볼조인트 결합방식으로 연결하는 페달결합모듈(60)을 포함하여 구성된다.

상기 오르간 타입 가속페달 장치의 구성에서 상기 페달브라켓(40)과 상기 페달(50)의 결합구조를 살펴보면, 상기 페달브라켓(40)을 향하는 방향으로 상기 페달(50)의 일단에는 상기 페달(50)과 일체로 형성된 페달힌지부(51)를 구비한다.

상기 페달힌지부(51)와 상기 페달(50)의 연결부위는 그 두께가 매우 얇기 때문에 상기 가속페달(50)과 상기 페달힌지부(51)는 연결부위를 통해 서로에 대한 자유로이 절곡이 가능하다.

상기 페달브라켓(40)에는 상기 페달힌지부(51)가 끼워져 결합되는 힌지결합홈(41)이 구비된다.

여기서 상기 힌지결합홈(41)은 상기 페달브라켓(40)의 좌우 측면 중 어느 한쪽의 측면과 윗면으로 개구되는 구조를 갖는 것이 바람직하다.

따라서 상기 페달힌지부(51)가 상기 힌지결합홈(41)으로 끼워지게 되면, 상기 페달힌지부(51)는 상기 힌지결합홈(41)에 의해 상기 페달브라켓(40)에 고정된 상태를 유지하지만, 상기 가속페달(50)은 상기 페달힌지부(51)에 대해 자유로운 절곡이 가능하므로 이를 통해 상기 가속페달(50)은 상기 페달브라켓(40)에 대해 회전이 가능한 상태의 구조를 갖게 된다.

다음으로 상기 페달결합모듈(60)에 대해 살펴보면, 상기 페달결합모듈(60), 바깥 둘레면을 따라 다수개의 결합돌기가 구비된 직육면체 모양으로 형성되면서 어느 한쪽의 바깥 둘레면 및 윗면으로 개구되는 볼결합홈이 구비되어 상기 페달암(20)에 끼워져 결합되는 볼조인트하우징과, 일단에는 상기 볼결합홈으로 끼워져 결합되는 볼이 구비되고 타단의 양쪽 측면에는 상기 가속페달(50)의 밑면에 끼워져서 결합되는 결합핀이 구비된 볼조인트부재로 구성된다.

이와 같이, 상기 페달암(20)과 상기 가속페달(50)의 결합을 위해 사용되는 상기 페달결합모듈(60)이 볼조인트 결합방식의 구조를 갖게 되면, 상기 페달암(20)과 상기 가속페달(50)의 제작시 오차를 감안하여 보다 원활한 조립이 이루어질 수 있게 되며, 이를 통해 상기 페달암(20)과 상기 가속페달(50)에 대한 설계의 자유도를 높일 수 있게 된다.

또한, 볼조인트 결합방식에 의해 품질저하가 없어지게 되고 아울러 유격공차가 없어지게 됨으로써, 운전자의 조작감을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

상기한 페달결합모듈(60)은 본 발명의 이해를 돕기 위해, 일 실시예로 보인 것으로 이에 한정하지 않는다.

더불어 가속페달단속부(100)는 제어부(200)에서 인가하는 제어신호에 따라 선택적으로 상기 가속페달(50)의 하부로 출현하여 가속페달(50)을 지지해, 가속페달(50)의 눌림을 단속한다.

이때 상기 제어부(200)는 운전자가 선택하는 자율주행모드의 온(ON)/오프(OFF)에 따라 제어신호를 인가한다.

즉, 다시 말해 운전자가 자율주행모드의 온(ON)을 선택하면, 상기 제어부(200)에서는 이를 감지하여 자율주행모드의 온(ON)에 상응하는 제어신호를 가속페달단속부(100)에 하달한다.

상기와 같이 상기 제어부(200)에서는 자율주행모드의 온(ON)에 상응하는 제어신호를 가속페달단속부(100)에 하달하면, 상기 가속페달단속부(100)에 구비된 지지바(120)가 회동축(130)을 축으로 회전하여 상기 가속페달(50)의 하부로 출현하여, 가속페달(50)을 지지해, 가속페달(50)의 눌림을 단속한다.

따라서 상기 가속페달(50)의 하부로 지지바(120)가 출현하여 가속페달(50)을 지지함에 따라 운전자는 가속페달(50)을 밞고 있어도 차량의 자율주행모드 실행에 영향을 주지 않는다.

상기 가속페달단속부(100)의 일 실시 예를 살펴보면, 상기 가속페달단속부(100)는 상기 플로어패널(30)과 간격을 두고 운전석 하면에 고정되는 하우징(110)를 구비하고, 상기 하우징(110)의 상부에서 회동축(130)으로 회전 가능하게 고정되는 지지바(120)를 포함하여, 상기 지지바(120)가 회동축을 축으로 회전하여 출몰한다.

이때 상기 지지바(120)는 'L'형태로 절곡 형성되어 하측을 회동축(130)으로 하며, 상기 회동축(130)의 끝단에 기어를 구비하는데, 상기 기어는 상기 제어부(200)에 의해 회전방향이 제어되는 전동모터(도시하지 않음)의 회전축과 기어로 연결되어, 상기 전동모터 회전축의 회전방향에 따라 지지바(120)는 회동축(130)을 축으로 정방향 또는 역방향으로 회전하여 출몰한다.

또한 상기 가속페달단속부(100)의 다른 실시 예를 살펴보면, 상기 가속페달단속부(100)는 상기 플로어패널(30)과 간격을 두고 운전석 하면에 고정되는 하우징(110)를 구비하고, 상기 하우징(110)의 상부에서 회동축(130)으로 회전 가능하게 중간부가 고정되는 지지바(120)를 포함하여, 상기 지지바(120)가 회동축(130)을 축으로 회전하여 출몰한다.

이때 상기 지지바(120)는 도 2에 도시한 바와 같이 상기 하우징(110) 내부에서 지지바(120)의 하부에 스프링(140)을 연결하는데, 상기 스프링(140)은 그 자체 탄성으로 지지바(120)의 하부를 일측으로 잡아당겨 상기 지지바(120)가 회동축(130)을 축으로 신속하게 회전하여 원위치로 복귀한다.

그리고 상기 하우징(110)의 내부에서 지지바(120)의 하부에 회전 가능하게 실린더(150)를 연결하는데, 상기 실린더(150)는 상기 제어부(200)의 제어신호에 따라 로드의 길이가 신축하여, 상기 지지바(120)를 회동축(130)을 축으로 회전하는 것으로,

운전자가 선택한 자율주행모드의 온(ON)을 감지하면, 상기 제어부(200)가 실린더(150)로 자율주행모드의 온(ON)에 상응하는 제어신호를 하달하면, 상기 실린더(150)는 로드의 길이를 신장하여 상기 지지바(120)를 회동축(130)을 축으로 회전시켜 수직상태를 이루도록 한다.

상기한 와 같이 수직상태를 이루는 지지바(120)는 가속페달(50)을 지지함에 따라 운전자는 가속페달(50)을 밞고 있어도 차량의 자율주행모드 실행에 영향을 주지 않도록 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 페달암하우징 20: 페달암
30: 플로어패널 40: 페달브라켓
50: 페달 60: 페달결합모듈
100: 가속페달단속부 110: 하우징
120: 지지바 130: 회동축
140: 스프링 150: 실린더
200: 제어부

Claims (3)

1. 운전석 하부의 대시패널에 설치한 페달암하우징;
   상기 페달암하우징에 일단이 중심축을 매개로 회전 가능하게 결합하는 페달암;
   운전석 하면에 고정하는 플로어패널;
   상기 플로어패널 상부에 결합하는 페달브라켓에 일단이 회전 가능하게 힌지 결합하는 가속페달;
   상기 페달암과 페달을 볼조인트 결합방식으로 연결하는 페달결합모듈;
   운전자가 선택하는 자율주행모드의 온(ON)/오프(OFF)에 따라 제어신호를 인가하는 제어부; 및
   상기 제어부에서 인가하는 제어신호에 따라 선택적으로 상기 가속페달의 하부로 출현하여 가속페달을 지지하는 가속페달단속부를 포함하는 자율주행 차량용 오르간식 가속페달.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 가속페달단속부는
   상기 플로어패널과 간격을 두고 운전석 하면에 고정되는 하우징과;
   상기 하우징의 상부에서 회동축으로 회전 가능하게 중간부가 고정되는 지지바를 포함하는 자율주행 차량용 오르간식 가속페달.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 하우징 내부에서 지지바의 하부에 연결되어, 탄성으로 지지바의 하부를 일측으로 잡아당겨 상기 지지바가 회동축을 축으로 회전하여 수평상태를 이루도록 하는 스프링과;
   상기 하우징의 내부에서 지지바의 하부에 회전 가능하게 연결되어, 제어신호에 따라 로드의 길이가 신장되어, 상기 지지바가 회동축을 축으로 회전하여 수직상태를 이루도록 하는 실린더를 더 포함하는 자율주행 차량용 오르간식 가속페달.

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