KR20210059857A - 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치 - Google Patents

자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치에 관한 것으로, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 페달패드(20)가 운전자가 있는 후방으로 회전해서 페달하우징(10)으로부터 돌출되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드(20)가 전방으로 회전해서 페달하우징(10)에 숨겨진 상태가 되며, 한 대의 자율주행 차량에서 폴더블 오르간타입 가속페달장치(1000) 및 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치(2000)로서 모두 사용이 가능하도록 된 것이다.

Description

자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치{FOLDABLE ORGAN TYPE PEDAL APPARATUS FOR AUTONOMOUS DRIVING VEHICLE}
본 발명은 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 페달이 실내로 노출되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달의 노출을 차단하는 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치에 관한 기술이다.
차량에는 운전자가 발로 조작하는 가속페달 및 브레이크페달이 구비된다.
가속페달과 브레이크페달은 장착구조에 따라 대시패널에 매달아 설치하는 펜던트타입(pendant type)과 플로어패널에 설치하는 오르간타입(organ type)이 있고, 또한 운전자가 패드를 밟을 때의 압력을 이용해서 가속신호 및 브레이크신호를 발생하는 압력조작식이 있다.
펜던트타입 페달은 차체를 이루는 대시패널에 페달하우징이 고정되게 설치되고 페달암이 페달하우징에 매달려 있는 구조이고, 오르간타입 페달은 차체를 이루는 플로어패널에 페달하우징이 고정되게 설치되고 운전자가 패드를 오르간 형식으로 밟아주는 구조이다.
자율주행 차량은 운전자가 핸들과 가속페달 및 브레이크 등을 직접 조작하지 않아도 스스로 목적지까지 찾아가는 자율주행 기술이 접목된 스마트 차량으로 최근 들어 개발이 급속도로 진행되고 있다.
자율주행 상황이 보편적으로 실현될 경우 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드, 및 운전자가 직접 운전을 하지 않고 차량이 스스로 목적지까지 주행하는 자율주행모드를 선택할 수 있다.
자율주행모드에서는 운전자가 발을 뻗어서 편안하게 휴식을 취할 수 있어야 하기에 운전석 하부공간에 위치한 페달(가속페달, 브레이크페달)이 실내로 그대로 노출된 상태로 존재하게 되면 운전자의 휴식에 방해가 되는 단점이 있다.
또한, 자율주행 상황은 운전자가 차량의 페달(가속페달, 브레이크페달)을 조작하지 않는 상황으로, 만약에 자율주행 중에 운전자가 페달을 조작하게 되면 차량 제어기는 운전자가 자율주행을 종료하고 운전자가 직접 운전을 원하는 상황으로 판단하여 자율주행을 위한 제어를 종료하게 된다.
그런데, 차량의 페달은 운전석 하부 공간에 노출되도록 설치되어 있기 때문에 자율주행 상황에서 운전자가 무의식적으로 페달을 조작할 우려가 있고(페달의 오조작 상황), 이럴 경우 도로 상황 또는 차간 거리 등에 따라 사고가 발생할 우려가 있다.
따라서, 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 페달이 실내로 노출되고, 자율주행 상황에서는 운전자의 편안한 휴식 및 오조작 방지 등의 안전을 위해 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달의 노출을 차단하는 새로운 페달장치의 기술개발이 필요하다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
대한민국공개특허공보 10-2017-0137427호
본 발명은, 운전자가 직접 운전을 하는 상황에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 페달이 실내로 노출되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달의 노출을 차단하는 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치로서, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.
또한 본 발명에 따른 폴더블 오르간타입 페달장치는, 한 대의 자율주행 차량에서 폴더블 오르간타입 가속페달장치 및 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치로서 모두 사용이 가능한 구성으로, 이를 통해 공용화가 가능해짐에 따라 원가를 크게 절감할 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치는, 운전석 하부공간에 고정되게 설치되고 운전자를 향하는 후방으로 하우징구멍이 형성된 페달하우징; 상기 하우징구멍에 위치하면서 하단이 페달하우징에 회전 가능하도록 힌지 결합된 페달패드; 상기 페달하우징과 페달패드를 연결하는 페달링크; 및 상기 페달하우징에 고정 설치되고 페달링크와 연결된 것으로 페달링크를 회전시키도록 동력을 발생하는 액추에이터를 포함하고; 상기 페달패드는 하단을 중심으로 상단이 회전해서 하우징구멍을 밀폐시키거나 또는 페달하우징으로부터 운전자를 향하는 후방으로 돌출되게 동작하는 것을 특징으로 한다.
상기 페달하우징과 페달패드의 하단을 관통해서 설치되는 것으로 페달패드의 회전중심 역할을 하는 힌지핀; 및 상기 페달패드와 힌지핀에 양단이 고정되게 설치된 것으로 페달패드가 페달하우징으로부터 운전자를 향하는 후방으로 돌출되는 회전을 할 때에 압축되면서 탄성력을 축적하고, 페달패드가 하우징구멍을 밀폐시키는 전방으로 회전할 때에 복원되는 메인스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 페달패드에 연결되게 설치된 것으로 페달패드가 페달하우징으로부터 운전자를 향하는 후방으로 돌출되는 회전을 할 때에 압축되면서 탄성력을 축적하고, 페달패드가 하우징구멍을 밀폐시키는 전방으로 회전할 때에 복원되는 메인스프링; 및 상기 페달패드와 페달링크를 연결하게 설치된 것으로 페달패드가 페달하우징으로부터 운전자를 향하는 후방으로 돌출되는 회전을 할 때에 압축되면서 탄성력을 축적하고, 페달패드가 하우징구멍을 밀폐시키는 전방으로 회전할 때에 복원되는 서브스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 메인스프링은 서브스프링보다 탄성력이 더 큰 것을 특징으로 한다.
상기 페달링크에 결합된 것으로 페달패드가 페달하우징으로부터 운전자를 향하는 후방으로 돌출되는 회전을 할 때에 페달하우징과의 접촉으로 페달패드의 후방 회전각을 제어하는 스토퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스토퍼는 페달하우징과의 접촉시 소음방지를 위해 고무 또는 실리콘 또는 합성수지 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 페달링크에서 페달하우징에 회전 가능하게 결합되는 링크축에 고정되게 결합된 영구자석; 및 상기 페달하우징에 결합되는 측면커버에서 영구자석과 대면되게 설치된 것으로 페달링크의 회전시 영구자석의 회전위치변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 페달패드의 회전각을 검출하는 비접촉 페달센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 페달링크는 페달하우징에 회전 가능하게 결합되는 링크축이 형성되고 액추에이터와 동력전달이 가능하도록 연결된 회전링크; 및 상기 회전링크와 페달패드를 연결하도록 양단이 회전 가능하게 힌지 결합된 연결링크를 포함하고; 상기 회전링크와 연결링크가 이루는 사이각은 항상 예각을 이루도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 회전링크에는 페달패드와 연결되는 서브스프링의 일단이 결합되고; 상기 회전링크의 링크축의 단부에는 영구자석이 고정되게 결합되며; 상기 연결링크에는 페달하우징과의 접촉으로 페달패드의 후방 회전각을 제어하는 스토퍼가 삽입되도록 스토퍼구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.
폴더블 오르간타입 페달장치는 자율주행 차량에서 폴더블 오르간타입 가속페달장치 및 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치로 모두 사용이 가능한 것을 특징으로 한다.
폴더블 오르간타입 페달장치가 한 대의 자율주행 차량에서 폴더블 오르간타입 가속페달장치와 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치로서 함께 사용되는 경우 폴더블 오르간타입 가속페달장치는 운전석 하부의 공간에서 콘솔의 측면에 밀착되도록 설치되고, 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치는 폴더블 오르간타입 가속페달장치의 일측면에 밀착되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
폴더블 오르간타입 가속페달장치에서 콘솔에 밀착되는 페달하우징의 일측면은 측면커버없이 개구되게 설치되고; 폴더블 오르간타입 가속페달장치에서 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치와 밀착되는 타측면 및 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치의 양쪽 측면은 모두 측면커버에 의해 밀폐되는 구조로 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 폴더블 오르간타입 페달장치는, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 페달패드가 운전자가 있는 후방으로 회전해서 페달하우징으로부터 돌출되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드가 전방으로 회전해서 페달하우징에 숨겨진 상태가 가능한 구성으로, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서 페달패드의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 폴더블 오르간타입 페달장치는, 한 대의 자율주행 차량에서 폴더블 오르간타입 가속페달장치 및 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치로서 모두 사용이 가능한 구성으로, 이를 통해 공용화가 가능해짐에 따라 원가를 크게 절감할 수 있는 효과가 있다
도 1은 본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치의 분해 사시도,
도 2 내지 도 4는 페달패드가 페달하우징으로 삽입되어서 숨겨진 상태의 도면,
도 5 내지 도 8은 페달패드가 페달하우징으로부터 돌출된 상태의 도면,
도 9는 본 발명에 따른 폴더블 오르간타입 페달장치가 한 대의 차량에서 폴더블 오르간타입 가속페달장치 및 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치로서 모두 사용이 가능한 상태를 보여주기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치는 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 운전석 하부공간에 고정되게 설치되고 운전자를 향하는 후방으로 하우징구멍(11)이 형성된 페달하우징(10); 상기 하우징구멍(11)에 위치하면서 하단이 페달하우징(10)에 회전 가능하도록 힌지 결합된 페달패드(20); 상기 페달하우징(10)과 페달패드(20)를 연결하는 페달링크(30); 및 상기 페달하우징(10)에 고정 설치되고 페달링크(30)와 연결된 것으로 페달링크(30)를 회전시키도록 동력을 발생하는 액추에이터(40)를 포함한다.
페달하우징(10)은 외형이 삼각형 모양으로 형성되어서 전방면은 차체를 구성하는 대시패널에 고정되고, 바닥면은 차체를 구성하는 운전석 하부공간의 플로어패널에 고정되게 설치되며, 내부는 비어있는 구조로 형성된다.
페달하우징(10)의 전방면과 바닥면은 직각을 이루도록 배치되고, 운전자를 향하는 후방면(12)은 경사면으로 배치되며, 운전자를 향하는 후방면(12)에 페달패드(20)가 설치되는 하우징구멍(11)이 형성된다.
페달패드(20)는 페달하우징(10)의 하우징구멍(11)에 위치하고, 페달패드(20)의 하단은 힌지핀(51)에 의해 관통되고, 힌지핀(51)의 양단은 페달하우징(10)을 관통하면서 페달하우징(10)에 고정되게 결합된다.
따라서, 페달패드(20)는 하단의 힌지핀(51)을 중심으로 상단이 전후방향으로 회전하는 구조로, 페달패드(20)의 상단이 전방으로 회전하면 페달패드(20)는 페달하우징(10)의 하우징구멍(11)속으로 삽입되어서 하우징구멍(11)을 밀폐시키게 되고, 페달패드(20)의 상단이 후방으로 페달패드(20)는 페달하우징(10)의 하우징구멍(11)으로부터 운전자를 향하는 후방으로 돌출된다.
액추에이터(40)는 모터로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는, 힌지핀(51)에 감겨진 형태로 설치되고 양단이 페달패드(20)와 힌지핀(51)에 고정되게 설치된 메인스프링(60), 및 상기 페달패드(20)와 페달링크(30)를 연결하게 설치된 서브스프링(70);을 더 포함한다.
메인스프링(60)은 페달패드(20)가 페달하우징(10)으로부터 운전자를 향하는 후방으로 돌출되는 회전을 할 때에 압축되면서 탄성력을 축적하고, 페달패드(20)가 하우징구멍(11)을 밀폐시키는 전방으로 회전할 때에 축적된 탄성력이 풀리면서 형상이 복원되는 토션스프링인 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
서브스프링(70)은 페달패드(20)가 페달하우징(10)으로부터 운전자를 향하는 후방으로 돌출되는 회전을 할 때에 압축되면서 탄성력을 축적하고, 페달패드(20)가 하우징구멍(11)을 밀폐시키는 전방으로 회전할 때에 복원되는 압축코일스프링인 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 실시예는 메인스프링(60)의 탄성력이 서브스프링(70)의 탄성력보다 더 큰 탄성력으로 구성되는 것이 특징으로, 이를 통해 액추에이터(40)의 미작동시 메인스프링(60)의 탄성력으로 페달패드(20)를 전방으로 회전시켜서 페달패드(20)를 하우징구멍(11)속에 위치시킬 수가 있게 된다.
페달패드(20)가 페달하우징(10)으로부터 운전자를 향하는 후방으로 돌출된 상태일 때, 즉 페달패드(20)가 팝업(pop up)된 상태일 때, 운전자가 페달패드(20)를 밟아서 조작하면 메인스프링(60)의 탄성력과 서브스프링(70)의 탄성력이 모두 반력으로 작용함에 따라 답력을 구현할 수 있게 된다.
서브스프링(70)이 없더라도 메인스프링(60)의 탄성력만으로도 충분히 답력을 구현할 수 있지만, 페달 답력의 정확한 튜닝을 위해 메인스프링(60)과 서브스프링(70)이 함께 구성되는 것이 보다 바람직할 것이다.
본 발명에 따른 실시예는 페달링크(30)에 결합된 것으로 페달패드(20)가 페달하우징(10)으로부터 운전자를 향하는 후방으로 돌출되는 회전을 할 때에 페달하우징(10)과의 접촉으로 페달패드(20)의 후방 회전각을 제어하는 스토퍼(80), 상기 페달링크(30)에서 페달하우징(10)에 회전 가능하게 결합되는 링크축(31a)에 고정되게 결합된 영구자석(90, 마그넷), 및 상기 페달하우징(10)에 결합되는 측면커버(100)에서 영구자석(90)과 대면되게 설치된 것으로 페달링크(30)의 회전시 영구자석(90)의 회전위치변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 페달패드(20)의 회전각을 검출하는 비접촉 페달센서(110)를 더 포함한다.
페달링크(30)에 결합된 스토퍼(80)는 페달패드(20)가 페달하우징(10)으로부터 운전자를 향하는 후방으로 돌출되는 회전을 할 때에 페달하우징(10)의 후방면(12)의 안쪽면과 접촉하고, 이를 통해 페달패드(20)의 후방 회전각을 구속하게 되며, 스토퍼(80)는 페달하우징(10)과의 접촉시 소음방지를 위해 고무 또는 실리콘 또는 합성수지 중 어느 하나로 형성된 것이 바람직하지만, 이에 한정되지는 않는다.
페달센서(110)는 PCB(Printed Circuit Board)를 구비한 구성이고, 페달링크(30)의 회전중심 역할을 하는 링크축(31a)에 영구자석(90)이 위치하는 구성으로, 이를 통해 페달센서(110)의 출력신호의 정확도를 한층 더 높일 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 페달링크(30)는 페달하우징(10)에 회전 가능하게 결합되는 링크축(31a)이 형성되고 액추에이터(40)와 동력전달이 가능하도록 연결된 회전링크(31), 및 상기 회전링크(31)와 페달패드(20)를 연결하도록 양단이 회전 가능하게 힌지 결합된 연결링크(32)를 포함한다.
회전링크(31)의 하단에 링크축(31a)이 형성되고, 링크축(31a)이 페달하우징(10)의 바닥부에 회전 가능하게 결합되고, 회전링크(31)는 액추에이터(40)와 연결결되어서 액추에이터(40)의 동력으로 회전한다.
회전링크(31)의 상단은 제1핀(52)을 매개로 연결링크(32)의 후방 일단과 회전 가능하게 결합되고, 연결링크(32)의 전방 타단은 제2핀(53)을 매개로 페달패드(20)와 회전 가능하게 결합된다.
본 발명에 따라 회전링크(31)와 연결링크(32)가 이루는 사이각은 페달패드(20)의 회전에 상관없이 항상 예각을 이루는 구성으로, 페달패드(20)가 페달하우징(10)으로부터 운전자를 향하는 후방으로 돌출되는 회전을 할 때에 회전링크(31)와 연결링크(32)가 둔각을 이루게 되면, 페달패드(20)가 너무 과도하게 후방으로 돌출됨에 따라 운전자가 발로 페달패드(20)를 정확하게 밟을 수 없는 문제가 발생하게 되는 바, 이를 예방하기 위해 회전링크(31)와 연결링크(32)가 이루는 사이각은 페달패드(20)의 회전에 상관없이 항상 예각을 이루는 구성인 것이 바람직할 것이다.
본 발명에 따라 회전링크(31)에는 페달패드(20)와 연결되는 서브스프링(70)의 일단이 결합되고, 회전링크(31)의 링크축(31a)의 단부에는 영구자석(90)이 고정되게 결합되며, 연결링크(32)에는 페달하우징(10)과의 접촉으로 페달패드(20)의 후방 회전각을 제어하는 스토퍼(80)가 삽입되도록 스토퍼구멍(32a)이 형성된다.
따라서, 운전자가 자율주행모드를 선택하면 액추에이터(40)의 구동력 및 메인스프링(60)의 탄성력에 의해 페달패드(20)는 하단의 힌지핀(51)을 중심으로 상단이 전방으로 회전해서 페달하우징(10)의 하우징구멍(11)속으로 삽입되어서 하우징구멍(11)을 밀폐시키게 되며, 이때의 페달패드(20)는 페달하우징(10)의 후방면(12)과 동일평면을 이루게 됨으로써 페달패드(20)가 숨겨진 하이드(hide) 상태가 된다.(도 2 내지 도 4 참고)
페달패드(20)가 페달하우징(10)의 하우징구멍(11)속으로 삽입되어서 숨겨진 상태가 되면, 운전석 하부공간은 페달이 없는 넓은 공간이 됨에 따라 운전자는 릴렉스모드에서 편안한 휴식을 취할 수가 있게 된다.
또한, 페달패드(20)가 페달하우징(10)의 하우징구멍(11)속으로 삽입되어서 숨겨진 상태가 되면 운전석 하부공간으로 페달이 노출되지 않게 됨에 따라, 자율주행 상황에서 운전자가 페달을 오조작하는 상황도 미리 예방할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드를 선택하면 액추에이터(40)의 구동력과 페달링크(30)의 회전작동 및 스프링의 변형에 의해 페달패드(20)는 하단의 힌지핀(51)을 중심으로 상단이 운전자가 있는 후방으로 회전해서 페달하우징(10)의 하우징구멍(11)으로부터 돌출된 팝업(pop up) 상태가 된다.(도 5 내지 도 8 참고)
페달패드(20)가 운전자가 있는 후방으로 회전해서 페달하우징(10)으로부터 돌출된 팝업상태가 되면, 운전자는 페달패드(20)를 발로 조작해서 차량의 주행에 필요한 가속 또는 브레이크를 제어하게 된다.
운전자가 팝업된 페달패드(20)를 밟아서 조작할 때에 메인스프링(60)의 탄성력과 서브스프링(70)의 탄성력이 모두 반력으로 작용함에 따라 답력이 구현된다.
한편, 본 발명 실시예에 따른 폴더블 오르간타입 페달장치는 도 9에 도시된 바와 같이 한 대의 자율주행 차량에서 폴더블 오르간타입 가속페달장치(1000) 및 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치(2000)로서 모두 사용이 가능한 것이 특징이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 폴더블 오르간타입 페달장치가 한 대의 자율주행 차량에서 폴더블 오르간타입 가속페달장치(1000)와 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치(2000)로서 함께 사용되는 경우 폴더블 오르간타입 가속페달장치(1000)는 운전석 하부의 공간(120)에서 콘솔(130)의 측면에 밀착되도록 설치되고, 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치(2000)는 폴더블 오르간타입 가속페달장치(1000)의 일측면에 밀착되도록 설치된다.
이때, 폴더블 오르간타입 가속페달장치(1000)에서 콘솔(130)에 밀착되는 페달하우징(10)의 일측면은 측면커버(100)없이 개구된 구조(140)로 설치되고, 개구된 구조(140)는 콘솔(130)에 의해 차단되므로 외부로의 노출이 없고, 이물질이 유입되는 것도 방지되며, 이를 통해 중량감소 및 원가절감을 도모할 수 있다.
그리고, 폴더블 오르간타입 가속페달장치(1000)에서 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치(2000)와 밀착되는 타측면 및 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치(2000)의 양쪽 측면은 모두 측면커버(100)에 의해 밀폐되는 구조로 설치되는 바, 이를 통해 충분한 강도 및 강성 확보가 가능하고, 외부로의 노출이 없으며, 특히 이물질의 유입을 차단할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 폴더블 오르간타입 페달장치는, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 페달패드(20)가 운전자가 있는 후방으로 회전해서 페달하우징(10)으로부터 돌출되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드(20)가 전방으로 회전해서 페달하우징(10)에 숨겨진 상태가 가능한 구성으로, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서 페달패드(20)의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 폴더블 오르간타입 페달장치는, 한 대의 자율주행 차량에서 폴더블 오르간타입 폴더블 오르간타입 가속페달장치(1000) 및 브레이크페달장치(2000)로서 모두 사용이 가능한 구성으로, 이를 통해 공용화가 가능해짐에 따라 원가를 크게 절감할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10 - 페달하우징 11- 하우징구멍
12 - 후방면 20 - 페달패드
30 - 페달링크 31 - 회전링크
31a - 링크축 32 - 연결링크
32a - 스토퍼구멍 40 - 액추에이터
51 - 힌지핀 52 - 제1핀
53 - 제2핀 60 - 메인스프링
70 - 서브스프링 80 - 스토퍼
90 - 영구자석 100 - 측면커버
110 - 페달센서 120 - 운전석 하부공간
130 - 콘솔 140 - 페달하우징의 개구부
1000 - 폴더블 오르간타입 가속페달장치
2000 - 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치

Claims (12)

  1. 운전석 하부공간에 고정되게 설치되고 운전자를 향하는 후방으로 하우징구멍이 형성된 페달하우징;
    상기 하우징구멍에 위치하면서 하단이 페달하우징에 회전 가능하도록 힌지 결합된 페달패드;
    상기 페달하우징과 페달패드를 연결하는 페달링크; 및
    상기 페달하우징에 고정 설치되고 페달링크와 연결된 것으로 페달링크를 회전시키도록 동력을 발생하는 액추에이터를 포함하고;
    상기 페달패드는 하단을 중심으로 상단이 회전해서 하우징구멍을 밀폐시키거나 또는 페달하우징으로부터 운전자를 향하는 후방으로 돌출되게 동작하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 페달하우징과 페달패드의 하단을 관통해서 설치되는 것으로 페달패드의 회전중심 역할을 하는 힌지핀; 및
    상기 페달패드와 힌지핀에 양단이 고정되게 설치된 것으로 페달패드가 페달하우징으로부터 운전자를 향하는 후방으로 돌출되는 회전을 할 때에 압축되면서 탄성력을 축적하고, 페달패드가 하우징구멍을 밀폐시키는 전방으로 회전할 때에 복원되는 메인스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 페달패드에 연결되게 설치된 것으로 페달패드가 페달하우징으로부터 운전자를 향하는 후방으로 돌출되는 회전을 할 때에 압축되면서 탄성력을 축적하고, 페달패드가 하우징구멍을 밀폐시키는 전방으로 회전할 때에 복원되는 메인스프링; 및
    상기 페달패드와 페달링크를 연결하게 설치된 것으로 페달패드가 페달하우징으로부터 운전자를 향하는 후방으로 돌출되는 회전을 할 때에 압축되면서 탄성력을 축적하고, 페달패드가 하우징구멍을 밀폐시키는 전방으로 회전할 때에 복원되는 서브스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 메인스프링은 서브스프링보다 탄성력이 더 큰 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 페달링크에 결합된 것으로 페달패드가 페달하우징으로부터 운전자를 향하는 후방으로 돌출되는 회전을 할 때에 페달하우징과의 접촉으로 페달패드의 후방 회전각을 제어하는 스토퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 스토퍼는 페달하우징과의 접촉시 소음방지를 위해 고무 또는 실리콘 또는 합성수지 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 페달링크에서 페달하우징에 회전 가능하게 결합되는 링크축에 고정되게 결합된 영구자석; 및
    상기 페달하우징에 결합되는 측면커버에서 영구자석과 대면되게 설치된 것으로 페달링크의 회전시 영구자석의 회전위치변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 페달패드의 회전각을 검출하는 비접촉 페달센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 페달링크는 페달하우징에 회전 가능하게 결합되는 링크축이 형성되고 액추에이터와 동력전달이 가능하도록 연결된 회전링크; 및
    상기 회전링크와 페달패드를 연결하도록 양단이 회전 가능하게 힌지 결합된 연결링크를 포함하고;
    상기 회전링크와 연결링크가 이루는 사이각은 항상 예각을 이루도록 구성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 회전링크에는 페달패드와 연결되는 서브스프링의 일단이 결합되고;
    상기 회전링크의 링크축의 단부에는 영구자석이 고정되게 결합되며;
    상기 연결링크에는 페달하우징과의 접촉으로 페달패드의 후방 회전각을 제어하는 스토퍼가 삽입되도록 스토퍼구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치.
  10. 청구항 1의 폴더블 오르간타입 페달장치는 자율주행 차량에서 폴더블 오르간타입 가속페달장치 및 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치로 모두 사용이 가능한 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    폴더블 오르간타입 페달장치가 한 대의 자율주행 차량에서 폴더블 오르간타입 가속페달장치와 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치로서 함께 사용되는 경우 폴더블 오르간타입 가속페달장치는 운전석 하부의 공간에서 콘솔의 측면에 밀착되도록 설치되고, 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치는 폴더블 오르간타입 가속페달장치의 일측면에 밀착되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    폴더블 오르간타입 가속페달장치에서 콘솔에 밀착되는 페달하우징의 일측면은 측면커버없이 개구되게 설치되고;
    폴더블 오르간타입 가속페달장치에서 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치와 밀착되는 타측면 및 폴더블 오르간타입 브레이크페달장치의 양쪽 측면은 모두 측면커버에 의해 밀폐되는 구조로 설치되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 오르간타입 페달장치.
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