KR20130012345A - 자동변속기 자동차의 압력 감응식 페달 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동변속기 장착 자동차에 있어서 가속페달과 브레이크페달의 작동에 관한 것으로 이를 새로운 형상과 매커니즘을 통하여 조작의 안졍성을 확보하고자 하는데 목적이 있다.
종래의 브레이크페달과 가속페달은 일정거리만큼 눌러줌으로써 그 변화된 거리 또는 압력만큼 반응하게 되어 있었다. 이러한 원리의 페달조작은 페달의 형태를 제한하고 이 제한된 형태는 결국 페달조작에 있어 안정성을 저해하고 자동차 레그룸 설계에 있어서도 많은 제약을 가져올 수 밖에 없었다.
본 발명에서는 브레이크페달과 가속페달을 고정된 발판 모양(풋레스트)으로 형성하고 그 발판 아래 압력감지 센서를 내장하여 감지된 압력의 변화를 마이크로프로세서로 제어하고 이 제어된 전기신호는 서보를 작동시키고 서보의 운동이 브레이크 부스터 또는 엔진스로틀을 조작하는 구조를 갖는다.
이러한 고정된 발판(풋레스트) 형상의 페달은 종래의 페달같이 급작스런 제동 시 페달에서 발이 미끄러지거나 또는 페달이 깊숙이 밀려들어감으로써 상대적으로 다리길이가 짧아져 자세가 불안정해지는 것을 방지할 수 있고 깡통 등 이물질이 페달 밑으로 굴러들어가 제동을 방해하는 사고도 방지하는 장점이 있다.

Description

자동변속기 자동차의 압력 감응식 페달{Pressure responding pedal for automatic Gear vehicle}

본 발명은 자동변속기 장착 자동차 페달의 형상과 구조에 관한 것으로 더욱 상세하게는 움직이지 않는 고정발판형상의 페달에 압력감지센서를 내장하고 센서로부터 발생되는 신호를 마이크로 프로세서에서 제어한 후 서보(SERVO)를 통하여 브레이크 부스터(BOOSTER) 및 엔진 스로틀(THROTTLE)을 작동케 하는 구조에 관한 것이다.

보통 자동차의 페달은 가속페달, 브레이크페달 그리고 클러치페달이 기본 구성요소로 되어 있다. 최근에는 승용차의 경우 90％이상이 자동변속기를 장착하고 있고 이런 자동차의 경우 가속페달과 브레이크페달이 주요 구성 페달이 된다.

페달은 일반적으로 발로 누름으로써 그 기능을 수행한다. 약하게 누르거나 세게 누름으로써 또는 조금 누르거나 깊게 누름으로써 그에 따른 결과가 작거나 크게 되어 원하는 바대로 자동차를 움직인다.

이렇듯 크거나 작든 어떠한 결과를 발생시키기 위하여는 페달도 그에 따라 크거나 작은 조작을 필요로 한다. 이러한 원리의 페달은 결국 페달의 형태를 제한하고 이 제한된 형태는 자동차를 운전할 때 페달을 조작함에 있어서 위험과 불편함을 초래하고 자동차의 레그룸(LEG ROOM)을 설계할 때에도 제한적일 수 밖에 없었다.

자동차의 운전에 있어서 페달의 조작은 페달을 밟음으로써 페달이 움직이는 정도에 따라 결과가 발생된다. 페달의 움직이는 공간을 유격거리라고 하는데 그 유격거리 만큼의 공간이 필요하고 페달을 밟았을 때 이동거리 만큼 반응속도도 늦어질 수 밖에 없다. 또한 제작상 페달의 크기와 형태가 한정되어 있어 페달을 헛밟는 경우도 있어 사고의 위험이 상존하고 있었고 특히 브레이크페달의 경우 깊이 밟아 졌을 때에는 발이 페달에서 미끄러지는 폐단도 있었다.

상기와 같은 불편함과 불안정성 등을 해결하기 위하여 자동변속기가 장착된 자동차의 가속페달과 브레이크페달에 있어서 압력감응식 브레이크 페달의 기능을 수행하는 풋레스트(FOOT REST) 내에 압력감지 센서를 내장한 브레이크 풋레스트와 압력감응식 가속 페달의 기능을 수행하는 풋레스트(FOOT REST) 내에 압력감지 센서를 내장한 가속 풋레스트를 형성하고 각 압력감지 센서에서 발생한 신호를 제어 출력하는 신호제어부와 그리고 신호제어부로부터 받은 신호를 서보(SERVO)를 통하여 각각 브레이크 부스터와 엔진 스로틀을 조작하는 서보부를 갖고 있는 압력감응식 페달을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 압력감응식 페달은 풋레스트와 같은 형상을 하고 있어 자동차의 설계에 있어서 레그룸을 넓고 안정적으로 꾸밀 수 있으며 기존의 누름식 페달에 비하여 반응속도가 빠르고 페달의 유격거리가 없어 일정한 다리간격을 유지하여 운전자의 자세를 안정시켜 줄 수 있다. 또한 페달 밑으로 깡통 등 이물질이 들어가 조작을 방해하지 않아서 안전성도 높여준다.

도1은 본 발명의 압력감응식 페달의 모습
도2는 본 발명의 압력감은식 페달의 분해한 사시도
도3은 본 발명의 신호제어 다이어그램
도4는 본 발명의 서보 작동 예시
도5는 본 발명의 신호 흐름도
도6은 기존 자동차의 레그룸
도7은 기존 자동차 브레이크페달의 유격상태 표시도
도8은 본 발명의 압력감응식 페달을 밟은 상태

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성을 도면과 함께 설명하면 다음과 같다.

도1은 압력감응식 브레이크페달(A) 및 압력감응식 가속페달(B)과 풋레스트(C)를 나타낸 그림이다. 압력감응식 브레이크페달(A)과 압력감응식 가속페달(B)은 하나의 몸통으로 된 형태를 갖는다. 풋레스트(C)는 운전중에 발을 편안히 올려 놓을 수 있게 마련된 장치로써 운전자에게 안정감을 느끼게 한다.

도2는 압력감응식 브레이크페달(A) 및 압력감응식 가속페달(B)을 분해한 상태의 사시도이다.

풋레스트 형태의 압력감응식 브레이크페달(A) 및 압력감응식 가속페달(B)의 몸체(201)는 전면부(208a, 209a)의 높이를 후면부(208b, 209b)의 높이보다 낮게 하여 운전자의 발이 편하게 놓이게 한다. 또한 압력감응식 브레이크페달(A)과 압력감응식 가속페달(B)의 높이를 다르게 하되 가속페달(B)의 높이를 브레이크페달(A)보다 1센티미터 높여 계단형의 풋레스트를 형성하여 브레이크페달(A)과 가속페달(B)의 구별을 용이하게 한다.

압력감응식 브레이크페달(A)의 상변에 2개의 압력감지센서(206a)를 두되 가로 길이를 3등분하여 1/3지점에 한 개, 2/3지점에 다른 하나를 장착하고 압력감지센서(206a)에서 나온 전선은 홀(207a)을 통하여 외부로 연결한다. 또한 압력감지센서(206a)에 균일한 압력을 전달하기 위하여 금속커버(202)를 덮고 그 위에 미끄럼방지 고무(203)를 다시 덮는다.

압력감응식 가속페달((B)의 상변에 1개의 압력감지 센서(206b)를 중앙에 두고 압력감지 센서(206b)에서 나온 전선은 홀(207b)을 통해 외부에 연결된다. 압력감지센서(206b)에 균일한 압력을 전달하기 위하여 금속커버(204)를 덮고 그 위에 미끄럼 방지 고무(205)를 덮는다.

상기 신호제어는 도3의 다이어그램으로 도시된 바와 같이 입력포트(301), 메모리부(302), 마이크로프로세서(303), 출력부(304), 전원부(305)로 구성된다.

입력포트(301)는 압력감지센서(206a, 206b)에서 발생되는 신호를 증폭하여 마이크로프로세서 (303)에 전달하고 마이크로프로세서(303)는 입력포트(301)에서 받은 신호를 메모리부(302)에서 설정한 데이터에 맞게 변환한 뒤 출력부(304)로 출력한다. 출력부(304)는 전원부(305)로부터 받은 전력을 마이크로프로세서(303)에서 받은 신호에 따라 변환한 후 서보(도4, 401, 402)를 작동한다.

이상을 자동차의 제동에 적용시켜보면 도5의 다이어그램으로 표시할 수 있다.

운전 중인 자동차에서 제동이 필요할 경우에 운전자가 브레이크페달(A을 밟는다. 브레이크페달(A)에 내장된 압력감지 센서(206a)에 신호가 발생되고 이 신호는 입력포트(301)을 통하여 마이크로프로세서(303)에 전해진다. 마이크로프로세서(303)은 메모리부(302)에 설정된 조건대로 신호를 변환하여 출력부(304)를 통하여 서보(401)에 전달되고 서보(401)의 반응은 브레이크를 작동시킨다.

운전자의 발은 브레이크페달(A)에 위치한 상태로 압력을 가하게 되지만 발이 밀려들어가지 않기 때문에 자세가 안정적이고 자동차가 어느 한 방향으로 쏠린다 하더라도 중심을 잃지 않는다. 아울러 본 발명에 의한 엔진가속이나 제동체계는 기존과 같이 기계적으로 연결, 조작되는 체계에서와 같이 복잡한 구조가 아니어서 자동차를 제작함에 있어서도 간편함과 편리성을 제공한다.

Claims (1)

1. 압력감응식 브레이크페달의 기능을 갖는 풋레스트 내에 압력감지 센서를 내장한 브레이크 풋레스트와,
   압력감응식 가속페달의 기능을 갖는 풋레스트 내에 압력감지 센서를 내장한 가속 풋레스트를 형성하고,
   각각의 압력감지 센서에서 발생한 신호를 제어, 출력하는 신호제어부를 가지며 신호제어부로부터 받은 전기신호를 각각 서보를 통하여 브레이크 부스터와 엔진 스로틀을 제어하는 서보부를 갖고 있는 압력감응식 페달.

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