KR20080047742A - 양손 장애인을 위한 차량 운전 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양손 장애인을 위한 차량 운전 시스템에 관한 것으로, 운전석 앞쪽 공간의 플로어(F) 왼쪽에 장착된 풋레스트(13) 상면에 좌우회동가능하게 설치되고 미세조향각센서(15)가 구비된 미세조향레버(11)와, 상기 풋레스트(13)의 상면 좌우에서 각각 상하회동가능하게 설치되고 일반조향각센서(18)가 구비된 일반조향레버(12)를 갖춘 조향레버장치(10)와; 상기 플로어(F)의 오른쪽에 장착된 받침대(21)에 전후회동가능하게 설치되고 회동각센서(24)가 구비된 페달플레이트(22)와, 상기 페달플레이트(22)의 후단부 하측의 플로어(F)에 설치되어 상기 페달플레이트(22)의 후단 밟힘량에 따라 브레이크스트로크(S)를 발생시키는 브레이크로드(25)로 이루어진 가/감속페달장치(20) 및; 센터콘솔(C)의 운전자측 면에 변속레버(31)가 수평상태로 돌출되도록 설치된 변속레버장치(30)를 포함하여 구성된다.

따라서, 차량 운행에 필요한 조작을 모두 발로 실시할 수 있게 되므로 양손이 모두 불편한 장애인도 홀로 차량을 운행할 수 있게 될 뿐만 아니라, 특히 미세조향조작과 일반조향조작을 구분하여 실시할 수 있게 됨으로써 차량의 운행 속도에 맞추어 보다 적절한 조향을 실시할 수 있게 되는 장점이 있다.

Description

양손 장애인을 위한 차량 운전 시스템{driving system for both hands handicapped person of a car}

도 1은 본 발명에 따른 양손 장애인을 위한 차량 운전 시스템의 설치상태도,

도 2는 운전자 발의 운동 방향을 설명하기 위한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 조향레버장치의 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 가/감속페달장치의 구성도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 조향레버장치 11 : 미세조향레버

12 : 일반조향레버 13 : 풋레스트

14 : 회동축 15 : 미세조향각센서

16 : 회동축 16a,16b : 좌/우측아암

17a,17b : 발판 18 : 일반조향각센서

20 : 가/감속페달장치 21 : 받침대

22 : 페달플레이트 22a : 접촉단부

23 : 회동축 24 : 회동각센서

25 : 브레이크로드 30 : 변속레버장치

31 : 변속레버 F : 플로어

C : 센터콘솔 I : 인스트루먼트패널

본 발명은 장애인을 위한 차량 운전 시스템에 관한 것으로, 특히 양손을 모두 사용할 수 없는 장애인도 직접 차량을 운전할 수 있도록 된 양손 장애인을 위한 차량 운전 시스템에 관한 것이다.

신체 장애인들의 원활한 사회 생활을 위한 방편의 하나로서 장애인들도 직접 차량을 운전할 수 있도록 된 여러 가지 타입의 특수 차량들이 제작되고 있다. 이는 차량 생산 업체에 이득을 주는 일은 아니나 전반적인 복지개념의 향상과 사회 구성원으로서의 회사가 이익을 사회에 환원한다는 측면에서 매우 의미 있는 일이라 하겠다.

본 발명은 특히 양손을 모두 사용할 수 없는 장애인들이 발만을 사용하여 조향과 가/감속 및 변속 등 운전에 필요한 모든 조작을 행할 수 있도록 된 운전 시스템에 관한 것이다.

종래의 양손 장애자를 위한 운전 시스템으로서는 자전거식 페달을 이용한 조향장치, 오르간(organ) 타입의 페달을 세팅상태에서 아래로 밟으면 우측으로 회전되고 위로 들어올리면 좌측으로 회전되도록 된 조향장치, 가속페달의 앞쪽 공간에서 발을 들어올리면 변속이 이루어지도록 된 변속장치 등이 개발되어 있다.

본 발명은 상기 장치들과는 다른 새로운 방식으로 보다 용이하게 운전 조작을 행할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 정밀한 조향 조작이 가능하도록 된 양손 장애인을 위한 차량 운전 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

운전석 앞쪽 공간의 플로어 왼쪽에 장착된 풋레스트 상면에 좌우회동가능하게 설치되고 미세조향각센서가 구비된 미세조향레버와, 상기 풋레스트의 상면 좌우에서 각각 상하회동가능하게 설치되고 일반조향각센서가 구비된 일반조향레버를 갖춘 조향레버장치와;

상기 플로어의 오른쪽에 장착된 받침대에 전후회동가능하게 설치되고 회동각센서가 구비된 페달플레이트와, 상기 페달플레이트의 후단부 하측의 플로어에 설치되어 상기 페달플레이트의 후단 밟힘량에 따라 브레이크스트로크를 발생시키는 브레이크로드로 이루어진 가/감속페달장치 및;

센터콘솔의 운전자측 면에 변속레버가 수평상태로 돌출되도록 설치된 변속레버장치로 구성된다.

따라서, 운전자는 왼발로 일반조향 및 미세조향 조작을 수행하고, 오른발로 가속 및 감속(정지 포함) 조작 그리고 변속 조작을 수행하여, 독립적으로 차량을 운전할 수 있게 된다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 양손 장애인을 위한 차량 운전 시스템의 설치상태도로서, 본 발명은 운전석 앞쪽 공간의 플로어(F) 왼쪽에 조향레버장치(10)가 설치되고, 오른쪽에 가/감속페달장치(20)가 설치되며, 센터콘솔(C)의 운전자측 측면에 변속레버장치(30)가 설치되어 구성된다.

도 2는 운전자 발의 운동 방향을 설명하기 위한 도면으로서, 도시된 바와 같이 발은 발목관절을 중심으로 상하방향 및 좌우방향으로 자유로이 움직일 수 있다. 이와 같은 발목의 다양한 방향으로의 운동성을 이용하여 도 3과 도 4에 도시된 바와 같은 상기 조향레버장치(10)와 가/감속페달장치(20)가 발명되었으며, 운전자는 이들을 의도한 바대로 조작할 수 있다.

도 3의 (a),(b)에 도시된 바와 같이 상기 조향레버장치(10)는 미세조향레버(11)와 일반조향레버(12)를 갖추어 이루어진다.

상기 미세조향레버(11)와 일반조향레버(12)는 플로어(F)에 설치된 풋레스트(13)에 설치되는데, 상기 풋레스트(13)의 상면은 차량 전방쪽이 높은 상향 경사면으로 이루어져 있다.

상기 미세조향레버(11)는 역V자 형상으로 이루어져 중앙부분에 회동축(14)이 고정되며, 상기 회동축(14)은 풋레스트(13)의 상면 상부 중앙에 회동가능하게 장착된다.

또한, 상기 회동축(14)의 상단에는 이의 회동방향과 회동각도를 감지하는 미세조향각센서(15)가 설치된다. 이 미세조향각센서(15)의 몸체는 상기 회동축(14)의 거동을 감지할 수 있도록 상기 플로어(F)나 풋레스트(13) 및 인스트루먼트패널(I) 등 주변의 고정부에 적절히 고정되어 있게 된다.

한편, 상기 일반조향레버(12)는 풋레스트(13)의 내부에 그 상면과 동일한 경사도로서 전후방향으로 설치된 회동축(16)에 풋레스트(13)의 외측으로 연장되는 좌/우측아암(16a,16b)이 형성되고, 이 좌/우측아암(16a,16b)의 단부에 각각 발판(17a,17b)이 장착된 구조로 이루어지며, 상기 회동축(16)에는 그의 회동방향과 각도를 감지하는 일반조향각센서(18)가 구비되고, 상기 일반조향각센서(18)는 상기 풋레스트(13)에 고정된다.

한편, 상기 미세 및 일반 조향각센서(15,18)들은 모터구동조향장치(MDPS : Motor Driven Power Steering)의 모터 구동을 제어하는 전자제어유니트에 연결되어 운전자에 의한 조향 조작 정보를 전달하도록 되어 있으며, 상기 전자제어유니트는 상기 미세조향레버(11)의 미세조향각센서(15)로부터 전달된 신호에 의해 차륜의 조향각을 미세하게 조절하고(주로 고속도로 주행시와 같은 고속주행시 사용), 상기 일반조향레버(12)의 일반조향각센서(18)로부터 전달된 신호에 의해서는 일반적인 주행 즉, 통상의 시내주행과 같은 주행시 차륜의 조향각을 크게 제어하는데 사용한다. 이때 상기 각각의 조향각센서로부터 입력되는 신호에 따른 모터의 출력제어에 관한 관계가 상기 전자제어유니트에 매핑(mapping)되어 있음은 물론이다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 가/감속페달장치(20)는 플로어(F)에 장착된 받침대(21)에 페달플레이트(22)의 중앙부가 회동축(23)을 매개로 전후로 회동가능하게 설치되어 이루어진다.

또한 상기 회동축(23)에는 그의 전방 회동각도를 감지하는 회동각센서(24)가 설치되는데, 상기 회동각센서(24)의 몸체는 상기 플로어(F)나 상기 받침대(21)에 고정된다.

상기 회동각센서(24)는 스로틀밸브의 개도가 자동으로 조절되는 엔진제어시스템의 엔진제어유니트로 측정정보를 전달하여 그에 따라 운전자의 가속의지를 판단하고 스로틀개도를 조절할 수 있도록 되어 있다.

한편, 상기 페달플레이트(22)의 뒤쪽 단부에 대응되는 플로어(F) 부분에는 운전자가 페달플레이트(22)의 뒤쪽 단부를 하방으로 밟는 정도에 따라 브레이크스트로크(S)를 발생시키는 브레이크로드(25)가 설치된다.

상기 브레이크로드(25)는 여러 가지 방식으로 이용될 수 있는데, 브레이크로드(25)를 링크의 조합으로 이루어진 기계식 브레이크 시스템의 입력링크로 사용할 수도 있고, 유압브레이크 시스템에서 마스터실린더의 입력축으로 사용할 수도 있으며, 전자제어가 이루어지는 브레이크 시스템에서는 유압식일 경우 마스터실린더의 입력을 가하는 액츄에이터의 작동강도를 조절하고 마찰식일 경우에는 마찰장치의 작동강도를 조절하는데 사용되는 제어신호 발생수단으로서 사용할 수도 있다.

한편, 상기 브레이크로드(25)의 상면에 맞닿는 상기 페달플레이트(22)의 후단 하면에는 반구형의 접촉단부(22a)가 형성되어 있어, 브레이크로드(25)의 상면과 점접촉을 이룸으로써 접촉면적을 줄이고 또한 페달플레이트(22)의 회동작동에서 기인되는 접촉점에서의 슬라이딩에 의한 마찰을 감소시켜 페달플레이트(22)의 원활한 작동이 가능하도록 함은 물론 작동시 소음이 발생하지 않도록 되어 있다.

상기 변속레버장치(30)는 일반 차량에서 센터콘솔(C)의 상면에 변속레버가 상방으로 돌출되도록 설치되던 기존의 변속레버장치를 센터콘솔(C)의 운전자측 면에 설치한 것으로, 변속레버(31)가 운전자쪽 공간으로 수평으로 돌출된 것에 그 특징이 있다.

상기와 같은 운전 시스템이 갖추어진 차량에서 운전자는 다음과 같이 운전 조작을 실시하게 된다.

P(주차), R(후진), N(중립), D(주행) 모드의 선택은 오른발로 상기 변속레버장치(30)의 변속레버(31)를 밀거나 당김으로써 이루어진다.

또한, 주행중 소량의 방향전환을 위한 조작은 상기 미세조향레버(11)의 중앙 홈부분에 앞발을 위치시키고 발목을 좌우방향으로 움직여 미세조향레버(11)를 좌우방향으로 회동킴으로써 이루어지게 되며, 이때 상기 미세조향각센서(15)로부터 측정된 회동방향과 회동각도에 의해 모터구동조향장치의 모터 구동이 미세하게 제어된다. 이는 고속도로 주행시와 같이 세밀한 조향조작이 필요한 경우에 유용하게 사용된다.

반면, 일반적인 시내주행에서와 같이 조향륜의 회동각을 크게 조절하는 것이 필요할때는 발목을 좌/우측으로 최대 회동시킨후 상기 일반조향레버(12)의 좌/우측 발판(17a,17b)을 밟음으로써 이루어지게 되는데, 그 밟는 양에 따른 회동축(16)의 회동방향과 회동각도가 상기 일반조향각센서(18)에서 측정되어 그 값에 따라 상기 모터구동조향장치의 모터 구동이 크게 제어된다.

한편, 상기와 같은 조향조작과 더불어 실시되는 가/감속 조작은 상기 가/감 속페달장치(20)의 페달플레이트(22)를 밟는 상태에 따라 이루어진다.

상기 페달플레이트(22)를 앞쪽으로 밟으면 그때 회동각센서(24)로부터 측정된 각도가 엔진제어유니트로 전달되며, 이에 따라 스로틀개도가 자동으로 조절되어 운전자의 의지에 따른 가속을 실시할 수 있도록 되어 있다.

또한, 제동이 필요할때는 상기 페달플레이트(22)를 뒤쪽으로 밟음으로써 상기 브레이크로드(25)를 하강시키게 되는데, 브레이크로드(25)가 하강하는 정도 즉, 브레이크스트로크(S)의 크기에 따라 이에 연결된 제동시스템에서 제동력을 발생시켜 운전자의 의지에 따른 제동이 이루어지게 된다.

즉, 상기 브레이크스트로크(S)는 전술한 바와 같이 링크 시스템일 경우 기구적인 입력으로 작용하게 되고, 유압시스템일 경우 마스터실린더의 입력으로 작용하게 되며, 전자제어시스템에서는 간단한 이동량감지센서를 부가하여 유압식일 경우 마스터실린더의 유압을 발생시키는 액츄에이터의 작동강도를 조절하고 마찰식일 경우 브레이크어셈블리에 구비된 마찰수단의 작동강도를 조절하기 위한 제어신호 발생수단으로 작용하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 왼발로는 조향조작을 행하고, 오른발로는 가/감속(제동 포함) 및 변속모드 선택 조작을 행하여, 차량 운행에 필요한 조작을 모두 발로 실시할 수 있게 되므로 양손이 모두 불편한 장애인도 홀로 차량을 운행하여 목적지에 이를 수 있게 되는 효과가 있다.

특히, 본 발명의 조향레버장치는 발목의 운동범위를 적절히 이용하여 미세조 향조작과 일반조향조작을 구분하여 실시할 수 있게 됨으로써 차량의 운행 속도에 맞추어 보다 적절한 조향을 실시할 수 있게 되는 장점이 있다.

Claims (11)

1. 운전석 앞쪽 공간의 플로어(F) 왼쪽에 장착된 풋레스트(13) 상면에 좌우회동가능하게 설치되고 미세조향각센서(15)가 구비된 미세조향레버(11)와, 상기 풋레스트(13)의 상면 좌우에서 각각 상하회동가능하게 설치되고 일반조향각센서(18)가 구비된 일반조향레버(12)를 갖춘 조향레버장치(10)와;

   상기 플로어(F)의 오른쪽에 장착된 받침대(21)에 전후회동가능하게 설치되고 회동각센서(24)가 구비된 페달플레이트(22)와, 상기 페달플레이트(22)의 후단부 하측의 플로어(F)에 설치되어 상기 페달플레이트(22)의 후단 밟힘량에 따라 브레이크스트로크(S)를 발생시키는 브레이크로드(25)로 이루어진 가/감속페달장치(20) 및;

   센터콘솔(C)의 운전자측 면에 변속레버(31)가 수평상태로 돌출되도록 설치된 변속레버장치(30)로 구성되는 양손 장애인을 위한 차량 운전 시스템.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 미세조향레버(11)는 역V자 형상으로 이루어지고, 중앙부분에 풋레스트(13)의 상면 상부 중앙에 회동가능하게 장착된 회동축(14)이 고정되며, 상기 회동축(14)에 상기 미세조향각센서(15)가 설치된 것을 특징으로 하는 양손 장애인을 위한 차량 운전 시스템.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 일반조향레버(12)는 상기 풋레스트(13)의 내부에 전후방향으로 설치된 회동축(16)과, 이 회동축(16)으로부터 풋레스트(13)의 외측으 로 연장된 좌/우측아암(16a,16b)과, 이 좌/우측아암(16a,16b)의 단부에 각각 장착된 발판(17a,17b)으로 이루어지고, 상기 회동축(16)에 상기 일반조향각센서(18)가 설치된 것을 특징으로 하는 양손 장애인을 위한 차량 운전 시스템.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 페달플레이트(22)는 상기 받침대(21)에 설치된 회동축(23)에 장착되고, 상기 회동축(23)에 상기 회동각센서(24)가 설치된 것을 특징으로 하는 양손 장애인을 위한 차량 운전 시스템.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 미세조향각센서(15)와 일반조향각센서(18)는 모터구동조향장치(MDPS)의 모터 구동을 제어하는 전자제어유니트로 측정정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 양손 장애인을 위한 차량 운전 시스템.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 회동각센서(24)는 스로틀밸브의 개도가 자동으로 조절되는 엔진제어시스템의 엔진제어유니트로 측정정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 양손 장애인을 위한 차량 운전 시스템.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 브레이크로드(25)는 링크 조합으로 이루어진 기계식 브레이크 시스템의 입력링크로 사용되는 것을 특징으로 하는 양손 장애인을 위한 차량 운전 시스템.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 브레이크로드(25)는 유압브레이크 시스템에서 마스터실린더의 입력축으로 사용되는 것을 특징으로 하는 양손 장애인을 위한 차량 운전 시스템.
9. 청구항 1에 있어서, 상기 브레이크로드(25)는 유압 전자제어 브레이크 시스템에서 마스터실린더의 입력을 가하는 액츄에이터의 작동강도를 조절하는 제어신호 발생수단으로 사용되는 것을 특징으로 하는 장애인을 위한 차량 운전 시스템.
10. 청구항 1에 있어서, 상기 브레이크로드(25)는 마찰 전자제어 브레이크 시스템에서 마찰장치의 작동강도를 조절하는데 사용되는 제어신호 발생수단으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 장애인을 위한 차량 운전 시스템.
11. 청구항 1에 있어서, 상기 페달플레이트(22)의 브레이크로드(25)와 맞닿는 면에는 반구형의 접촉단부(22a)가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 장애인을 위한 차량 운전 시스템.

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