KR20210102654A

KR20210102654A - 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치

Info

Publication number: KR20210102654A
Application number: KR1020200016926A
Authority: KR
Inventors: 김은식
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-02-12
Filing date: 2020-02-12
Publication date: 2021-08-20
Also published as: US11009903B1; CN113246929A

Abstract

본 발명은 자율주행 차량용 브레이크페달장치에 관한 것으로, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 운전자에 의한 브레이크페달(50)의 조작이 가능하도록 브레이크페달(50)의 하단이 실내로 노출되게 팝업되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 액추에이터(60)의 작동으로 브레이크페달(50)의 하단이 전방으로 이동하도록 회전됨에 따라 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 숨겨진 상태가 가능하도록 된 것이다.

Description

자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치{FOLDABLE BRAKE PEDAL APPARATUS FOR AUTONOMOUS DRIVING VEHICLE}

본 발명은 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 브레이크페달이 실내로 노출되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 브레이크페달의 실내노출을 차단하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치에 관한 기술이다.

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 실내노출을 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 브레이크페달이 실내로 노출되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 브레이크페달의 실내노출을 차단하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치로서, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서 브레이크페달의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치는, 운전석 하부공간에 고정되게 설치되고 좌우측 측면에 가이드슬롯이 형성된 페달멤버; 상기 가이드슬롯을 통해 페달멤버의 좌우측 측면을 관통하고 가이드슬롯을 따라 이동하도록 설치된 페달축; 상기 페달멤버속으로 상단이 삽입되어서 페달축과 결합되고 페달축의 아래쪽부위가 페달푸시로드를 통해 브레이크부스터와 연결된 브레이크페달; 상기 페달멤버에 고정되게 설치된 액추에이터; 및 상기 액추에이터와 페달축을 연결하는 것으로 액추에이터의 작동시 페달축이 가이드슬롯을 따라 이동하도록 페달축에 액추에이터의 동력을 전달하는 연결기구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드슬롯은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 하는 회전반경을 따라 원호모양으로 절개되게 형성되면서 전방단은 페달멤버에 의해 막힘구조로 형성되고 후방단은 페달멤버의 아래쪽으로 개방되게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 페달축과 브레이크페달은 일체로 결합되어서 운전자가 브레이크페달을 발로 밟아서 조작하면 페달축은 가이드슬롯내에서 회전하고; 상기 페달축의 회전에 의해 브레이크페달은 페달멤버에 대해 전방으로 회전하고; 상기 브레이크페달의 전방 회전시 페달푸시로드의 전방이동에 의해 브레이크부스터가 작동하는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드슬롯은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 하는 회전반경을 따라 원호모양으로 절개되게 형성되고; 상기 페달축은 액추에이터의 작동력을 연결기구를 통해 전달받아서 가이드슬롯을 따라 슬라이드 이동가능하게 설치되며; 상기 페달축이 가이드슬롯의 전방단의 위치에서 후방단을 향해 슬라이드 이동하면 브레이크페달은 연결점을 중심으로 회전해서 하단이 전방으로 이동하게 회전함에 따라 브레이크페달은 실내노출이 차단된 숨김상태가 되고; 상기 페달축이 가이드슬롯의 후방단의 위치에서 전방단을 향해 슬라이드 이동하면 브레이크페달은 연결점을 중심으로 회전해서 하단이 후방으로 이동하게 회전함에 따라 브레이크페달은 실내로 노출된 팝업상태가 되는 것을 특징으로 한다.

상기 페달멤버와 브레이크페달을 연결하게 설치된 것으로 운전자가 브레이크페달을 발로 밟아서 조작함에 따라 브레이크페달이 전방으로 회전할 때에 길이가 인장되면서 탄성력을 축적하고 운전자가 브레이크페달에서 밟을 떼면 축적된 탄성력으로 브레이크페달을 후방으로 회전시켜서 복귀시키는 리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 페달축의 일단면에 고정되게 결합된 영구자석; 및 상기 페달멤버에 고정되게 설치된 비접촉 페달센서를 더 포함하고; 상기 비접촉 페달센서는 영구자석이 비접촉 페달센서와 대면한 상태에서 페달축이 회전할 때에만 영구자석의 회전위치변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 브레이크페달의 회전각을 검출해서 제동과 관련한 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드슬롯은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 하는 회전반경을 따라 원호모양으로 절개되게 형성되고; 상기 페달축이 가이드슬롯의 전방단에 위치한 상태일 때에만 페달축에 결합된 영구자석은 비접촉 페달센서와 서로 대면상태가 되고; 상기 영구자석과 비접촉 페달센서가 대면한 상태에서 브레이크페달의 회전시 비접촉 페달센서는 제동과 관련한 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드슬롯은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 하는 회전반경을 따라 원호모양으로 절개되게 형성되고; 상기 페달축이 액추에이터의 작동으로 가이드슬롯의 전방단의 위치에서 후방단을 향해 슬라이드 이동하면 페달축에 결합된 영구자석은 비접촉 페달센서와의 대면상태가 종료되고; 상기 영구자석과 비접촉 페달센서의 대면이 종료된 상태에서 브레이크페달의 회전시 비접촉 페달센서는 제동과 관련한 신호를 발생하지 않음에 따라 브레이크페달의 오조작을 방지할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

상기 액추에이터는 회전형 모터 및 외주면에 나사산이 형성된 모터축을 포함하고; 상기 연결기구는 모터축이 관통하면서 모터축과 나사 결합되도록 내주면에 나사산이 형성된 파이프너트; 상기 파이프너트와 일체로 결합되고 좌우방향으로 관통하는 페달축을 감싸는 U홈부가 파이프너트의 아래쪽에 위치하도록 형성된 밴드브라켓; 상기 페달멤버의 후방면에 고정되고 밴드브라켓을 관통하도록 설치된 지지핀을 포함하고; 상기 모터축이 회전하면 파이프너트는 모터축의 길이방향을 따라 직선 이동하고 동시에 밴드브라켓은 지지핀의 길이방향을 따라 직선 이동하는 것을 특징으로 한다.

상기 밴드브라켓의 U홈부는 좌우방향으로 2개가 이격되게 형성되고; 상기 페달축은 페달멤버의 좌우측 측면에 형성된 2개의 가이드슬롯 및 2개의 U홈부를 동시에 관통하도록 설치되어서 페달축은 2개의 가이드슬롯 및 2개의 U홈부의 지지에 의해 축의 길이방향에 따른 비틀림변형이 방지되는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드슬롯은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 하는 회전반경을 따라 원호모양으로 절개되게 형성되면서 전방단은 페달멤버에 의해 막힘구조로 형성되고; 상기 페달축이 가이드슬롯의 전방단에 위치하고 있을 때 페달축은 U홈부의 지지에 의해 전방쪽으로 휘어지는 변형이 방지되고 동시에 가이드슬롯의 지지에 의해 전방쪽 및 상방으로의 휘어짐 변형이 방지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자율주행 차량용 브레이크페달장치는, 페달멤버의 양쪽 측면에는 전후방향을 따라 연장되도록 절개된 원호형상의 가이드슬롯이 형성되고; 상기 가이드슬롯을 관통하는 페달축이 브레이크페달의 상단과 결합되고; 상기 페달축이 가이드슬롯의 전방단에 위치했을 때에는 브레이크페달이 브레이크부스터와 브레이크페달을 연결하는 연결점을 중심으로 회전해서 브레이크페달의 하단이 운전자가 있는 실내로 노출되도록 팝업되고; 상기 페달축이 가이드슬롯의 전방단에서 후방단쪽으로 이동하면 브레이크페달이 연결점을 중심으로 회전해서 브레이크페달의 하단이 전방으로 이동함에 따라 브레이크페달의 하단이 실내로 노출되지 않도록 숨겨진 상태가 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자율주행 차량용 브레이크페달장치는, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 운전자에 의한 브레이크페달의 조작이 가능하도록 브레이크페달의 하단이 실내로 노출되게 팝업되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 액추에이터의 작동으로 브레이크페달의 하단이 전방으로 이동하도록 회전됨에 따라 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 숨겨진 상태가 가능한 구성으로, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서 브레이크페달의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 자율주행 차량용 브레이크페달장치의 사시도와 정면도 및 측면도,
도 4는 도 1의 페달멤머에 비접촉 페달센서가 분리된 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 자율주행 차량용 브레이크페달장치의 분해사시도,
도 6과 도 7은 본 발명에 따른 페달멤버의 사시도 및 평면도,
도 8은 도 3에서 페달멤버와 브레이크부스터를 제거한 상태의 도면,
도 9는 본 발명에 따른 연결기구를 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명에 따라 브레이크페달의 하단이 전방으로 회전해서 숨겨진 상태의 도면,
도 11은 도 10의 상태일 때 위치가 변경된 영구자석 및 비접촉 페달센서를 보여주기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자율주행 차량용 브레이크페달장치에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 자율주행 차량용 브레이크페달장치는 도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 운전석 하부공간에 고정되게 설치되고 좌우측 측면(11)에 가이드슬롯(12)이 형성된 페달멤버(10); 상기 가이드슬롯(12)을 통해 페달멤버(10)의 좌우측 측면(11)을 관통하고 가이드슬롯(12)을 따라 이동하도록 설치된 페달축(20); 상기 페달멤버(10)속으로 상단이 삽입되어서 페달축(20)과 결합되고 페달축(20)의 아래쪽부위가 페달푸시로드(30)를 통해 브레이크부스터(40)와 연결된 브레이크페달(50); 상기 페달멤버(10)에 고정되게 설치된 액추에이터(60); 및 상기 액추에이터(60)와 페달축(20)을 연결하는 것으로 액추에이터(60)의 작동시 페달축(20)이 가이드슬롯(12)을 따라 이동하도록 페달축(20)에 액추에이터(60)의 동력을 전달하는 연결기구(70);를 포함한다.

페달멤버(10)는 개략적인 외형이 사각박스 모양으로 형성되면서 내부는 비어있고 하측으로 오픈된 구조이며, 전방면은 차체를 구성하는 대시패널에 고정되고, 상부면에는 카울브라켓(80)이 결합되고, 카울브라켓(80)은 카울패널과 결합된다.

가이드슬롯(12)은 페달멤버(10)의 좌측 측면(11)과 우측 측면(11)에 동일모양으로 관통되게 형성되고, 특히 브레이크페달(50)과 페달푸시로드(30)의 연결점(P1)을 중심으로 하는 회전반경을 따라 전후방향을 따라 연장되도록 절재된 원호모양으로 형성되고, 가이드슬롯(12)의 전방단은 페달멤버(10)에 의해 막힘구조로 형성되고 후방단은 페달멤버(10)의 아래쪽으로 개방되게 형성된다.

브레이크페달(50)의 상단에 페달축(20)이 용접을 통해 일체로 결합되고, 브레이크페달(50)의 상단에 결합된 페달축(20)은 페달멤버(10)의 좌우측 측면(11)에 형성된 가이드슬롯(12)을 관통하도록 설치되며, 이로 인해 페달축(20)이 결합된 브레이크페달(50)의 상단은 페달멤버(10)의 개구된 하부를 통해 페달멤버(10)속으로 삽입된 형태가 되도록 설치된다.

따라서, 운전자가 브레이크페달(50)을 발로 밟아서 조작하면 페달축(20)은 가이드슬롯(12)내에서 회전(축회전)하고, 상기 페달축(20)의 회전에 의해 브레이크페달(50)은 페달멤버(10)에 대해 전방으로 회전하고, 상기 브레이크페달(50)의 전방 회전시 페달푸시로드(30)의 전방이동에 의해 브레이크부스터(40)가 작동해서 제동에 필요한 유압을 발생시키게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 실시예는 페달멤버(10)와 브레이크페달(50)을 연결하도록 설치된 리턴스프링(90)을 더 포함하는 구성으로, 운전자가 브레이크페달(50)을 발로 밟아서 조작함에 따라 브레이크페달(50)이 전방으로 회전할 때에 리턴스프링(90)은 길이가 인장되면서 탄성력을 축적하고, 운전자가 브레이크페달(50)에서 밟을 떼면 축적된 탄성력으로 브레이크페달(50)을 후방으로 회전시켜서 초기위치로 복귀시키는 역할을 한다.

리턴스프링(90)은 압축 코일스프링인 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

액추에이터(60)는 페달멤버(10)속에 삽입된 상태에서 복수개의 체결부재(100, 볼트 또는 스크루)를 매개로 페달멤버(10)의 안쪽 측면에 고정되게 설치되며, 연결기구(70)는 액추에이터(60)와 페달축(20)을 연결하도록 구성되어서 액추에이터(60)의 작동력은 연결기구(70)를 통해 페달축(20)으로 전달되고, 페달축(20)은 액추에이터(60)의 작동시 가이드슬롯(12)을 따라 슬라이드 이동을 하게 된다.

도 3과 같이 페달축(20)이 가이드슬롯(12)의 전방단에 위치한 상태에서 액추에이터(60)가 작동하면, 액추에이터(60)의 작동력은 연결기구(70)를 통해 페달축(20)으로 전달되고, 페달축(20)은 가이드슬롯(12)을 따라 전방단의 위치에서 후방단을 향해 슬라이드 이동을 하고, 페달축(20)의 슬라이드 이동에 의해 브레이크페달(50)은 연결점(P1)을 중심으로 회전해서 하단이 전방으로 이동하게 회전함에 따라 브레이크페달(50)은 도 10과 같이 실내노출이 차단된 숨김상태가 된다.(화살표 R1)

반대로, 도 10과 같이 페달축(20)이 가이드슬롯(12)의 후방단에 위치한 상태에서 액추에이터(60)의 작동으로 가이드슬롯(12)을 따라 전방단을 향해 슬라이드 이동을 하면, 페달축(20)의 슬라이드 이동에 의해 브레이크페달(50)은 연결점(P1)을 중심으로 회전해서 하단이 운전자가 있는 후방으로 이동하게 회전함에 따라 브레이크페달(50)은 다시 도 3과 같이 노출된 팝업(pop up)상태가 된다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 페달축(20)의 일단면에 고정되게 결합된 영구자석(110, 마그넷), 및 상기 페달멤버(10)에 고정되게 설치된 비접촉 페달센서(120)를 더 포함한다.

비접촉 페달센서(120)는 별도의 브라켓을 이용해서 페달멤버(10)의 일측면에 용접으로 고정되게 결합된다.

비접촉 페달센서(120)는 영구자석(110)이 비접촉 페달센서(120)와 대면한 상태에서 페달축(20)이 회전할 때에만 영구자석(110)의 회전위치변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 브레이크페달(50)의 회전각을 검출해서 제동과 관련한 신호를 발생하게 된다.

비접촉 페달센서(120)는 PCB(Printed Circuit Board)를 구비한 구성이고, 브레이크페달(50)의 회전중심 역할을 하는 페달축(20)의 일단면에 영구자석(110)이 결합된 구성으로, 이를 통해 비접촉 페달센서(120)의 출력신호의 정확도를 한층 더 높일 수 있는 장점이 있다.

도 3과 같이 페달축(20)이 가이드슬롯(12)의 전방단에 위치한 상태일 때에만 페달축(20)에 결합된 영구자석(110)은 비접촉 페달센서(120)와 서로 대면된 상태가 된다.

따라서, 도 3과 같이 영구자석(110)과 비접촉 페달센서(120)가 대면한 상태에서 운전자가 브레이크페달(50)을 발로 밟아서 조작하면, 페달축(20)은 가이드슬롯(12)내에서 회전(축회전)하고, 페달축(20)의 회전에 의해 브레이크페달(50)은 페달멤버(10)에 대해 전방으로 회전하고, 브레이크페달(50)의 전방 회전시 페달푸시로드(30)의 전방이동에 의해 브레이크부스터(40)가 작동해서 제동에 필요한 유압을 발생시키게 된다.

또한, 페달축(20)의 회전에 의해 비접촉 페달센서(120)는 영구자석(110)의 회전위치변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 브레이크페달(50)의 회전각을 검출해서 제동과 관련한 신호를 발생하게 됨으로써, 차량은 정상적인 제동을 할 수 있게 된다.

그리고, 도 3과 같이 페달축(20)이 가이드슬롯(12)의 전방단에 위치한 상태에서 액추에이터(60)의 작동으로 페달축(20)이 가이드슬롯(12)의 후방단을 향해 슬라이드 이동을 하면, 브레이크페달(50)은 연결점(P1)을 중심으로 회전해서 하단이 전방으로 이동하게 회전함에 따라 브레이크페달(50)은 도 10과 같이 실내노출이 차단된 숨김(하이드)상태가 되고, 브레이크페달(50)이 숨김상태가 되면 운전석 하부공간은 페달의 간섭이 없는 넓은 공간이 됨에 따라 운전자는 릴렉스모드에서 편안한 휴식을 취할 수가 있게 된다.

특히, 페달축(20)이 액추에이터(60)의 작동으로 가이드슬롯(12)의 전방단의 위치에서 후방단을 향해 슬라이드 이동하면 페달축(20)에 결합된 영구자석(110)은 도 11과 같이 페달멤버(10)에 결합된 비접촉 페달센서(120)와의 대면상태가 종료되고, 영구자석(110)과 비접촉 페달센서(120)의 대면이 종료된 상태에서는 운전자가 브레이크페달(50)을 발로 밟아서 브레이크페달(50)을 회전시키더라도 비접촉 페달센서(120)를 통해 제동과 관련한 신호가 발생되지 않음에 따라 자율주행 상황에서 운전자가 브레이크페달(50)을 오조작하는 상황도 미리 예방할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 액추에이터(60)는 일예로 회전형 모터(61), 및 외주면에 나사산(62a)이 형성된 모터축(62)으로 구성된다.

그리고, 본 발명에 따른 연결기구(70)는 모터축(62)이 관통하면서 모터축(62)과 나사 결합되도록 내주면에 나사산(71a)이 형성된 파이프너트(71), 상기 파이프너트(71)와 일체로 결합되고 좌우방향으로 관통하는 페달축(20)을 감싸는 U홈부(72a)가 파이프너트(71)의 아래쪽에 위치하도록 형성된 밴드브라켓(72), 상기 페달멤버(10)의 후방면(13)에 일단이 고정되고 밴드브라켓(72)을 타단이 관통하도록 설치된 지지핀(73)을 포함한다.

따라서, 회전형 모터(61)의 작동으로 모터축(62)이 회전하면 파이프너트(71)는 모터축(62)의 길이방향을 따라 직선 이동하고 동시에 밴드브라켓(72)은 지지핀(73)의 길이방향을 따라 직선 이동을 하며, 밴드브라켓(72)의 이동에 의해 밴드브라켓(72)의 U홈부(72a)를 관통하는 페달축(20)은 페달멤버(10)에 형성된 가이드슬롯(12)을 따라 슬라이드 이동을 하게 되는 것이다.

모터축(62)은 통상적인 리드스크루의 역할을 하고, 파이프너트(71)는 리드스크루를 따라 이동하는 통상적인 너트의 역할을 한다.

필요에 따라 회전형 모터(61) 대신에 직선형 모터인 리니어 모터로 구성할 수도 있고, 이럴 경우 모터축(62)은 직선 이동하는 플런저(이동자)가 될 수 있고, 파이프너트(72)는 직선 이동하는 플런저(이동자)와 단순히 일체로 결합된 구조가 된다.

밴드브라켓(72)이 지지핀(73)의 길이방향을 따라 직선 이동할 수 있도록 밴드브라켓(72)에는 지지핀(73)이 관통하는 핀구멍(72b)이 형성되고, 핀구멍(72b)을 관통하도록 지지핀(73)의 타단이 설치된다.

본 발명에 따라 밴드브라켓(72)의 U홈부(72a)는 좌우방향으로 2개가 이격되게 형성되고, 페달축(20)은 페달멤버(10)의 좌우측 측면(11)에 형성된 2개의 가이드슬롯(12) 및 2개의 U홈부(72a)를 동시에 관통하도록 설치되며, 이를 통해 페달축(20)은 2개의 가이드슬롯(12) 및 2개의 U홈부(72a)의 지지에 의해 축의 길이방향에 따른 비틀림변형이 방지된다.

또한, 본 발명에 따라 가이드슬롯(12)은 브레이크페달(50)과 페달푸시로드(30)의 연결점(P1)을 중심으로 하는 회전반경을 따라 원호모양으로 절개되게 형성되면서 전방단은 페달멤버(10)에 의해 막힘구조로 형성되는 바, 이를 통해 도 3과 같이 페달축(20)이 가이드슬롯(12)의 전방단에 위치하고 있을 때 페달축(20)은 U홈부(72a)의 지지에 의해 전방쪽으로 휘어지는 변형이 방지되고 동시에 가이드슬롯(12)의 지지에 의해 전방쪽 및 상방으로의 휘어짐 변형이 방지된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자율주행 차량용 브레이크페달장치는, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 운전자에 의한 브레이크페달(50)의 조작이 가능하도록 브레이크페달(50)의 하단이 실내로 노출되게 팝업되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 액추에이터(60)의 작동으로 브레이크페달(50)의 하단이 전방으로 이동하도록 회전됨에 따라 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 숨겨진 상태가 가능한 구성으로, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서 브레이크페달(50)의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 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 - 페달멤버 11 - 측면
12 - 가이드슬롯 13 - 후방면
20 - 페달축 30 - 페달푸시로드
40 - 브레이크부스터 50 - 브레이크페달
60 - 액추에이터 61 - 회전형 모터
62 - 모터축 62a,71a - 나사산
70 - 연결기구 71 - 파이프너트
72 - 밴드브라켓 72a - U홈부
72b - 핀구멍 73 - 지지핀
80 - 카울브라켓 90 - 리턴스프링
100 - 체결부재 110 - 영구자석
120 - 비접촉 페달센서

Claims

운전석 하부공간에 고정되게 설치되고 좌우측 측면에 가이드슬롯이 형성된 페달멤버;
상기 가이드슬롯을 통해 페달멤버의 좌우측 측면을 관통하고 가이드슬롯을 따라 이동하도록 설치된 페달축;
상기 페달멤버속으로 상단이 삽입되어서 페달축과 결합되고 페달축의 아래쪽부위가 페달푸시로드를 통해 브레이크부스터와 연결된 브레이크페달;
상기 페달멤버에 고정되게 설치된 액추에이터; 및
상기 액추에이터와 페달축을 연결하는 것으로 액추에이터의 작동시 페달축이 가이드슬롯을 따라 이동하도록 페달축에 액추에이터의 동력을 전달하는 연결기구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드슬롯은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 하는 회전반경을 따라 원호모양으로 절개되게 형성되면서 전방단은 페달멤버에 의해 막힘구조로 형성되고 후방단은 페달멤버의 아래쪽으로 개방되게 형성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 페달축과 브레이크페달은 일체로 결합되어서 운전자가 브레이크페달을 발로 밟아서 조작하면 페달축은 가이드슬롯내에서 회전하고;
상기 페달축의 회전에 의해 브레이크페달은 페달멤버에 대해 전방으로 회전하고;
상기 브레이크페달의 전방 회전시 페달푸시로드의 전방이동에 의해 브레이크부스터가 작동하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드슬롯은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 하는 회전반경을 따라 원호모양으로 절개되게 형성되고;
상기 페달축은 액추에이터의 작동력을 연결기구를 통해 전달받아서 가이드슬롯을 따라 슬라이드 이동가능하게 설치되며;
상기 페달축이 가이드슬롯의 전방단의 위치에서 후방단을 향해 슬라이드 이동하면 브레이크페달은 연결점을 중심으로 회전해서 하단이 전방으로 이동하게 회전함에 따라 브레이크페달은 실내노출이 차단된 숨김상태가 되고;
상기 페달축이 가이드슬롯의 후방단의 위치에서 전방단을 향해 슬라이드 이동하면 브레이크페달은 연결점을 중심으로 회전해서 하단이 후방으로 이동하게 회전함에 따라 브레이크페달은 실내로 노출된 팝업상태가 되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 페달멤버와 브레이크페달을 연결하게 설치된 것으로 운전자가 브레이크페달을 발로 밟아서 조작함에 따라 브레이크페달이 전방으로 회전할 때에 길이가 인장되면서 탄성력을 축적하고 운전자가 브레이크페달에서 밟을 떼면 축적된 탄성력으로 브레이크페달을 후방으로 회전시켜서 복귀시키는 리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 페달축의 일단면에 고정되게 결합된 영구자석; 및
상기 페달멤버에 고정되게 설치된 비접촉 페달센서를 더 포함하고;
상기 비접촉 페달센서는 영구자석이 비접촉 페달센서와 대면한 상태에서 페달축이 회전할 때에만 영구자석의 회전위치변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 브레이크페달의 회전각을 검출해서 제동과 관련한 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 브레이크페달장치.
청구항 6에 있어서,
상기 가이드슬롯은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 하는 회전반경을 따라 원호모양으로 절개되게 형성되고;
상기 페달축이 가이드슬롯의 전방단에 위치한 상태일 때에만 페달축에 결합된 영구자석은 비접촉 페달센서와 서로 대면상태가 되고;
상기 영구자석과 비접촉 페달센서가 대면한 상태에서 브레이크페달의 회전시 비접촉 페달센서는 제동과 관련한 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 브레이크페달장치.
청구항 6에 있어서,
상기 가이드슬롯은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 하는 회전반경을 따라 원호모양으로 절개되게 형성되고;
상기 페달축이 액추에이터의 작동으로 가이드슬롯의 전방단의 위치에서 후방단을 향해 슬라이드 이동하면 페달축에 결합된 영구자석은 비접촉 페달센서와의 대면상태가 종료되고;
상기 영구자석과 비접촉 페달센서의 대면이 종료된 상태에서 브레이크페달의 회전시 비접촉 페달센서는 제동과 관련한 신호를 발생하지 않음에 따라 브레이크페달의 오조작을 방지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 액추에이터는 회전형 모터 및 외주면에 나사산이 형성된 모터축을 포함하고;
상기 연결기구는 모터축이 관통하면서 모터축과 나사 결합되도록 내주면에 나사산이 형성된 파이프너트;
상기 파이프너트와 일체로 결합되고 좌우방향으로 관통하는 페달축을 감싸는 U홈부가 파이프너트의 아래쪽에 위치하도록 형성된 밴드브라켓;
상기 페달멤버의 후방면에 고정되고 밴드브라켓을 관통하도록 설치된 지지핀을 포함하고;
상기 모터축이 회전하면 파이프너트는 모터축의 길이방향을 따라 직선 이동하고 동시에 밴드브라켓은 지지핀의 길이방향을 따라 직선 이동하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 브레이크페달장치.
청구항 9에 있어서,
상기 밴드브라켓의 U홈부는 좌우방향으로 2개가 이격되게 형성되고;
상기 페달축은 페달멤버의 좌우측 측면에 형성된 2개의 가이드슬롯 및 2개의 U홈부를 동시에 관통하도록 설치되어서 페달축은 2개의 가이드슬롯 및 2개의 U홈부의 지지에 의해 축의 길이방향에 따른 비틀림변형이 방지되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 브레이크페달장치.
청구항 9에 있어서,
상기 가이드슬롯은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 하는 회전반경을 따라 원호모양으로 절개되게 형성되면서 전방단은 페달멤버에 의해 막힘구조로 형성되고;
상기 페달축이 가이드슬롯의 전방단에 위치하고 있을 때 페달축은 U홈부의 지지에 의해 전방쪽으로 휘어지는 변형이 방지되고 동시에 가이드슬롯의 지지에 의해 전방쪽 및 상방으로의 휘어짐 변형이 방지되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 브레이크페달장치.
페달멤버의 양쪽 측면에는 전후방향을 따라 연장되도록 절개된 원호형상의 가이드슬롯이 형성되고;
상기 가이드슬롯을 관통하는 페달축이 브레이크페달의 상단과 결합되고;
상기 페달축이 가이드슬롯의 전방단에 위치했을 때에는 브레이크페달이 브레이크부스터와 브레이크페달을 연결하는 연결점을 중심으로 회전해서 브레이크페달의 하단이 운전자가 있는 실내로 노출되도록 팝업되고;
상기 페달축이 가이드슬롯의 전방단에서 후방단쪽으로 이동하면 브레이크페달이 연결점을 중심으로 회전해서 브레이크페달의 하단이 전방으로 이동함에 따라 브레이크페달의 하단이 실내로 노출되지 않도록 숨겨진 상태가 되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 브레이크페달장치.