KR20210112456A - 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치에 관한 것으로, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 운전자에 의한 브레이크페달(30)의 조작이 가능하도록 브레이크페달(30)의 하단이 실내로 노출되게 팝업되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 액추에이터(50)의 작동으로 브레이크페달(30)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 좌우 측면에 전후방향으로 연장되게 가이드슬롯이 형성된 페달멤버; 상기 가이드슬롯을 통해 페달멤버의 좌우 측면을 관통하고 가이드슬롯을 따라 이동하도록 설치된 페달축; 및 상기 페달축과 결합되고 페달축의 아래쪽부위가 페달푸시로드를 통해 브레이크부스터와 연결된 브레이크페달을 포함하고; 상기 페달축이 가이드슬롯의 전방단에 위치했을 때에는 브레이크페달의 하단이 운전자가 있는 실내로 노출된 팝업상태를 유지하고; 상기 페달축이 가이드슬롯의 전방단에서 후방단쪽으로 이동하면 브레이크페달이 페달푸시로드와의 연결점을 중심으로 회전해서 브레이크페달의 하단이 전방으로 이동함에 따라 브레이크페달의 하단이 실내로 노출되지 않도록 숨겨진 상태가 되는 것을 특징으로 한다.

상기 페달멤버에 고정되게 설치된 액추에이터; 및 상기 액추에이터와 페달축을 연결하는 것으로 액추에이터의 작동시 페달축이 가이드슬롯을 따라 이동하도록 페달축에 액추에이터의 동력을 전달하는 연결브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 페달멤버와 브레이크페달을 연결하게 설치된 것으로 운전자가 브레이크페달을 발로 밟아서 조작함에 따라 브레이크페달이 전방으로 회전할 때에는 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 전후방향으로 연장되게 절개된 원호모양으로 형성되고; 상기 페달축이 가이드슬롯의 전방단에 위치한 상태일 때에만 페달축에 결합된 영구자석은 비접촉 페달센서와 서로 대면상태를 유지하고; 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 전후방향으로 연장되게 절개된 원호모양으로 형성되고; 상기 페달축이 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 가이드슬롯은 페달멤버의 좌우 측면에 동일모양으로 형성되고; 상기 가이드슬롯은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 하는 회전반경을 따라 전후방향으로 연장되게 절개된 원호모양으로 형성되며; 상기 가이드슬롯은 전방단과 후방단이 페달멤버에 의해 막힘구조로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 액추에이터는 스텝 모터 및 모터축을 포함하고; 상기 연결브라켓은 모터축결합구멍과 페달축결합구멍이 일측과 타측 위치에 각각 형성되고; 상기 모터축결합구멍으로 모터축이 삽입되어서 모터축과 일체화를 이루도록 결합되고; 상기 페달축결합구멍으로 페달축이 삽입되며; 상기 페달축결합구멍은 모터축과 함께 연결브라켓이 회전할 때에 페달축의 이동을 허용할 수 있도록 타원모양의 장홀로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 타원모양의 장홀로 형성된 페달축결합구멍은 페달축의 길이방향을 따라 연결브라켓의 좌우 측면을 관통하도록 형성되고, 모터축결합구멍을 향하는 일단쪽은 막힘구조로 형성되며, 반대방향의 타단쪽은 오픈구조로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 타원모양의 장홀로 형성된 페달축결합구멍은 페달축의 길이방향을 따라 연결브라켓의 좌우 측면을 관통하도록 형성되고, 모터축결합구멍을 향하는 일단쪽과 반대방향의 타단쪽이 모두 막힘구조로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 연결브라켓에서 페달축결합구멍이 형성된 부위에는 연결브라켓의 좌우방향 중간위치에서 페달축결합구멍의 길이방향을 따라 절개된 페달삽입홀이 형성되고; 상기 페달삽입홀을 기준으로 좌우측에 페달축결합구멍이 각각 형성된 제1레그부 및 제2레그부로 분리되고; 상기 페달삽입홀속에 페달축이 결합된 브레이크페달의 상단이 삽입되고; 상기 브레이크페달의 양측으로 돌출된 페달축의 양단이 제1레그부 및 제2레그부의 페달축결합구멍으로 각각 삽입되게 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 모터축은 가이드슬롯으로 삽입된 페달축보다 상측에 위치해서 연결브라켓이 모터축과 함께 회전할 때에 페달축결합구멍으로부터 페달축의 빠짐현상을 방지할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 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 폴더블 브레이크페달장치의 사시도와 정면도 및 측면도,
도 4는 페달멤버에서 비접촉 페달센서가 분리된 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치의 분해사시도,
도 6은 도 4에서 비접촉 페달센서가 제거된 상태의 측면도,
도 7은 본 발명에 따라 하측이 오픈된 연결브라켓을 설명하기 위한 사시도,
도 8 내지 도 9는 도 7의 결합상태 정면도 및 측면도,
도 10은 본 발명에 따라 하측이 막힘구조로 형성된 연결브라켓을 설명하기 위한 사시도,
도 11은 브레이크페달의 정상 작동상태를 설명하기 위한 도면,
도 12는 본 발명에 따라 브레이크페달의 하단이 실내로 노출된 팝업상태 및 전방으로 회전해서 숨겨진 상태를 설명하기 위한 도면이다.

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

본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치는 도 1 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 운전석 하부공간에 고정되게 설치되고 좌우 측면(11)에 전후방향으로 연장되게 가이드슬롯(12)이 형성된 페달멤버(10); 상기 가이드슬롯(12)을 통해 페달멤버(10)의 좌우 측면(11)을 관통하고 가이드슬롯(12)을 따라 이동하도록 설치된 페달축(20); 상단이 페달축(20)과 결합되고 페달축(20)의 아래쪽부위가 페달푸시로드(41)를 통해 브레이크부스터(40)와 연결된 브레이크페달(30); 상기 페달멤버(10)에 고정되게 설치된 액추에이터(50); 및 상기 액추에이터(50)와 페달축(20)을 연결하는 것으로 액추에이터(50)의 작동시 페달축(20)이 가이드슬롯(12)을 따라 이동하도록 페달축(20)에 액추에이터(50)의 동력을 전달하는 연결브라켓(60);을 포함한다.

페달멤버(10)는 개략적인 외형이 사각박스 모양으로 형성되면서 내부는 비어있고 하측과 후방으로 오픈된 구조이며, 전방면은 차체를 구성하는 대시패널에 고정되고, 상부면에는 카울브라켓(70)이 결합되고, 카울브라켓(70)은 카울패널과 결합된다.

가이드슬롯(12)은 페달멤버(10)의 좌측 측면(11)과 우측 측면(11)에 동일모양으로 관통되게 형성되고, 특히 브레이크페달(30)과 페달푸시로드(41)의 연결점(P1)을 중심으로 하는 회전반경을 따라 전후방향으로 연장되도록 절개된 원호모양으로 형성되고, 가이드슬롯(12)의 전방단과 후방단은 모두 페달멤버(10)에 의해 막힘구조로 형성됨에 따라 가이드슬롯(12)의 형상을 변형됨이 없이 유지할 수 있으며, 더 나아가 페달멤버(10)의 강도를 유지할 수 있게 된다.

페달축(20)은 브레이크페달(30)의 상단부를 좌우방향으로 관통해서 용접을 통해 브레이크페달(30)과 일체로 결합되고, 페달축(20)이 결합된 브레이크페달(30)의 상부는 페달멤버(10)속으로 삽입되고, 브레이크페달(30)의 양측으로 돌출된 페달축(20)의 양단은 페달멤버(10)의 좌우 측면(11)에 형성된 가이드슬롯(12)으로 삽입되는 형태로 설치된다.

따라서, 운전자가 브레이크페달(30)의 하단에 구비된 패드(31)를 발로 밟아서 조작하면 페달축(20)은 가이드슬롯(12)내에서 회전(축회전)하고, 상기 페달축(20)의 회전에 의해 브레이크페달(30)은 페달멤버(10)에 대해 전방으로 회전하고, 상기 브레이크페달(30)의 전방 회전시 페달푸시로드(41)의 전방이동에 의해 브레이크부스터(40)가 작동해서 제동에 필요한 유압을 발생시키게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 실시예는 페달멤버(10)와 브레이크페달(30)을 연결하도록 설치된 리턴스프링(80)을 더 포함하는 구성으로, 운전자가 브레이크페달(30)을 발로 밟아서 조작함에 따라 브레이크페달(30)이 전방으로 회전할 때에 리턴스프링(80)은 길이가 인장되면서 탄성력을 축적하고, 운전자가 브레이크페달(30)에서 밟을 떼면 축적된 탄성력으로 브레이크페달(30)을 후방으로 회전시켜서 초기위치로 복귀시키는 역할을 한다.

리턴스프링(80)은 압축 코일스프링인 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

액추에이터(50)는 스텝 모터(51) 및 스텝 모터(51)의 작동시 회전하는 모터축(52)을 포함한다.

스텝 모터(51)는 페달멤버(10)의 외부에서 일측면에 고정되고, 이를 위해 별도의 브라켓을 매개로 고정되게 결합될 수 있으며, 모터축(52)은 페달멤버(10)의 측면(11)을 관통하도록 설치되며, 이를 위해 페달멤버(10)의 측면(11)에는 모터축(52)의 관통을 위한 구멍(13)이 형성된다.

연결브라켓(60)은 모터축결합구멍(61)과 페달축결합구멍(62)이 일측과 타측 위치에 각각 형성된 구성으로, 모터축결합구멍(61)에는 모터축(52)이 삽입되어서 모터축(52)과 일체화를 이루도록 결합되고, 따라서 스텝 모터(51)의 작동으로 모터축(52)이 회전하면 연결브라켓(60)은 모터축(52)과 함께 회전하게 된다.

페달축결합구멍(62)으로는 페달축(20)이 삽입되는데, 페달축결합구멍(62)은 연결브라켓(60)이 모터축(52)과 함께 회전할 때에 페달축(20)의 이동을 허용할 수 있도록 타원모양의 장홀로 형성된다.

여기서, 타원모양의 장홀로 형성된 페달축결합구멍(62)은 페달축(20)의 길이방향을 따라 연결브라켓(60)의 좌우 측면을 관통하도록 형성되고, 모터축결합구멍(61)을 향하는 일단쪽은 막힘구조로 형성되며, 반대방향의 타단쪽은 오픈구조로 형성되거나(도 1 내지 도 9 참조) 또는 막힘구조(도 10 참조) 중 어느 하나의 구조로 형성될 수 있다.

페달축결합구멍(62)의 타단(도시상태에서 하단쪽 방향)이 오픈구조로 형성되면 페달축(20)이 페달축결합구멍(62)으로 삽입되는 과정에서 보다 쉽게 조립이 가능한 장점이 있고, 반대로 페달축결합구멍(62)의 타단이 막힘구조로 형성되면 페달축(20)의 조립시 오픈구조에 비해 조립이 힘든 단점은 있지만 연결브라켓(60)의 강도 및 강성을 충분히 확보할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 연결브라켓(60)에서 페달축결합구멍(62)이 형성된 부위에는 연결브라켓(60)의 좌우방향 중간위치에서 페달축결합구멍(62)의 길이방향(상하방향)을 따라 절개된 페달삽입홀(63)이 형성되고, 상기 페달삽입홀(63)을 기준으로 좌우측에 페달축결합구멍(62)이 각각 형성된 제1레그부(64) 및 제2레그부(65)로 분리되고, 상기 페달삽입홀(63)속에 페달축(20)이 결합된 브레이크페달(30)의 상단이 삽입되고, 상기 브레이크페달(30)의 양측으로 돌출된 페달축(20)의 양단이 제1레그부(64) 및 제2레그부(65)의 페달축결합구멍(62)으로 각각 삽입되게 결합된 구조이다.

페달축(20)의 양단이 연결브라켓(60)의 제1레그부(64) 및 제2레그부(65)의 페달축결합구멍(62)을 관통한 다음, 페달멤버(10)의 측면(11)에 형성된 가이드슬롯(12)을 관통하도록 설치됨에 따라, 페달축(20)은 연결브라켓(60) 및 페달멤버(10)의 지지력에 의해 축의 길이방향에 따른 비틀림변형이 방지되고, 또한 전방쪽 및 상방으로의 휘어짐 변형도 방지된다.

본 발명에 따라 모터축(52)은 가이드슬롯(12)으로 삽입된 페달축(20)보다 상측에 위치하는 구성으로, 이를 통해 연결브라켓(60)이 모터축(52)과 함께 회전할 때에 페달축결합구멍(62)으로부터 페달축(20)의 빠짐현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 페달축(20)의 일단면에 고정되게 결합된 영구자석(90, 마그넷), 및 상기 페달멤버(10)의 한쪽 측면(11)에 고정되게 설치된 비접촉 페달센서(100)를 더 포함한다.

비접촉 페달센서(100)는 별도의 브라켓을 이용해서 페달멤버(10)의 일측면에 용접으로 고정되게 결합된다.

비접촉 페달센서(100)는 영구자석(90)이 비접촉 페달센서(100)와 대면한 상태에서 페달축(20)이 회전할 때에만 영구자석(90)의 회전위치변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 브레이크페달(30)의 회전각을 검출해서 제동과 관련한 신호를 발생하게 된다.

비접촉 페달센서(100)는 PCB(Printed Circuit Board)를 구비한 구성이고, 브레이크페달(30)의 회전중심 역할을 하는 페달축(20)의 일단면에 영구자석(90)이 결합된 구성으로, 이를 통해 비접촉 페달센서(100)의 출력신호의 정확도를 한층 더 높일 수 있는 장점이 있다.

도 6 및 도 11의 좌측 그림과 같이 페달축(20)이 가이드슬롯(12)의 전방단에 위치한 상태일 때에만 페달축(20)에 결합된 영구자석(90)은 비접촉 페달센서(100)와 서로 대면상태로 존재하게 된다.

따라서, 영구자석(90)과 비접촉 페달센서(100)가 서로 대면한 상태에서 운전자가 브레이크페달(30)을 발로 밟아서 조작하면, 페달축(20)은 가이드슬롯(12)의 전방단에 위치한 상태에서 회전(축회전)하고, 페달축(20)의 회전에 의해 브레이크페달(30)은 도 11의 우측 그림과 페달멤버(10)에 대해 전방으로 회전하고(화살표 R1), 브레이크페달(30)의 전방 회전시 페달푸시로드(41)의 전방이동에 의해 브레이크부스터(40)가 작동해서 제동에 필요한 유압을 발생시키게 된다.

또한, 페달축(20)의 회전에 의해 비접촉 페달센서(100)는 영구자석(90)의 회전위치변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 브레이크페달(30)의 회전각을 검출해서 제동과 관련한 신호를 발생하게 됨으로써, 차량은 정상적인 제동을 할 수 있게 된다.

한편, 페달축(20)이 가이드슬롯(12)의 전방단에 위치한 상태하고, 이러한 상태에서 운전자가 브레이크페달(30)을 발로 밟아서 조작하더라도, 스텝 모터(51)와 연결된 연결브라켓(60)이 페달축(20)을 지지하고 있어서 페달축(20)은 가이드슬롯(12)을 따라 후방단쪽으로 이동하지 못하며, 이로 인해 페달축(20)은 페달축(20)은 가이드슬롯(12)의 전방단에 위치한 상태에서 축회전만 하게 된다.

그리고, 도 6 및 도 12의 좌측 그림과 같이 페달축(20)이 가이드슬롯(12)의 전방단에 위치한 상태에서 도 12의 우측 그림과 같이 스텝 모터(51)의 작동으로 모터축(52)이 회전하고, 모터축(52)과 함께 연결브라켓(60)이 시계방향으로 회전하면, 페달축(20)은 가이드슬롯(12)을 따라 전방단의 위치에서 후방단쪽으로 슬라이드 이동하고, 브레이크페달(30)은 페달푸시로드(41)와의 연결점(P1)을 중심으로 회전해서 하단이 전방으로 이동하게 회전함에 따라 브레이크페달(30)은 실내노출이 차단된 숨김(하이드)상태가 된다.(화살표 R2)

브레이크페달(30)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(50)의 작동으로 가이드슬롯(12)의 전방단의 위치에서 후방단을 향해 슬라이드 이동하면 페달축(20)에 결합된 영구자석(90)은 페달멤버(10)에 결합된 비접촉 페달센서(100)와의 대면상태가 종료되고, 영구자석(90)과 비접촉 페달센서(100)의 대면이 종료된 상태에서는 운전자가 브레이크페달(30)을 발로 밟아서 브레이크페달(30)을 회전시키더라도 비접촉 페달센서(100)를 통해 제동과 관련한 신호가 발생되지 않음에 따라 자율주행 상황에서 운전자가 브레이크페달(30)을 오조작하는 상황도 미리 예방할 수 있게 된다.

반대로, 도 12의 우측 그림과 같이 페달축(20)이 가이드슬롯(12)의 후방단에 위치한 상태에서 도 12의 좌측 그림과 같이 스텝 모터(51)의 작동으로 모터축(52) 및 연결브라켓(60)이 반 시계방향으로 회전하면, 페달축(20)이 가이드슬롯(12)의 후방단의 위치에서 전방단을 향해 슬라이드 이동을 하고, 이로 인해 브레이크페달(30)은 연결점(P1)을 중심으로 회전해서 하단이 운전자가 있는 후방으로 이동하게 회전함에 따라 브레이크페달(30)은 다시 운전자가 있는 실내쪽으로 돌출된 팝업(pop up)상태가 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치는, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 운전자에 의한 브레이크페달(30)의 조작이 가능하도록 브레이크페달(30)의 하단이 실내로 노출되게 팝업되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 액추에이터(50)의 작동으로 브레이크페달(30)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(30)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 - 구멍
20 - 페달축 30 - 브레이크페달
40 - 브레이크부스터 41 - 페달푸시로드
50 - 액추에이터 51 - 스텝 모터
52 - 모터축 60 - 연결브라켓
61 - 모터축결합구멍 62 - 페달축결합구멍
63 - 페달삽입홀 64 - 제1레그부
65 - 제2레그부 70 - 카울브라켓
80 - 리턴스프링 90 - 영구자석
100 - 비접촉 페달센서

Claims (12)

1. 운전석 하부공간에 고정되게 설치되고 좌우 측면에 전후방향으로 연장되게 가이드슬롯이 형성된 페달멤버;
   상기 가이드슬롯을 통해 페달멤버의 좌우 측면을 관통하고 가이드슬롯을 따라 이동하도록 설치된 페달축; 및
   상기 페달축과 결합되고 페달축의 아래쪽부위가 페달푸시로드를 통해 브레이크부스터와 연결된 브레이크페달을 포함하고;
   상기 페달축이 가이드슬롯의 전방단에 위치했을 때에는 브레이크페달의 하단이 운전자가 있는 실내로 노출된 팝업상태를 유지하고;
   상기 페달축이 가이드슬롯의 전방단에서 후방단쪽으로 이동하면 브레이크페달이 페달푸시로드와의 연결점을 중심으로 회전해서 브레이크페달의 하단이 전방으로 이동함에 따라 브레이크페달의 하단이 실내로 노출되지 않도록 숨겨진 상태가 되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 페달멤버에 고정되게 설치된 액추에이터; 및
   상기 액추에이터와 페달축을 연결하는 것으로 액추에이터의 작동시 페달축이 가이드슬롯을 따라 이동하도록 페달축에 액추에이터의 동력을 전달하는 연결브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 페달멤버와 브레이크페달을 연결하게 설치된 것으로 운전자가 브레이크페달을 발로 밟아서 조작함에 따라 브레이크페달이 전방으로 회전할 때에는 길이가 인장되면서 탄성력을 축적하고 운전자가 브레이크페달에서 밟을 떼면 축적된 탄성력으로 브레이크페달을 후방으로 회전시켜서 복귀시키는 리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
4. 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 폴더블 브레이크페달장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 가이드슬롯은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 하는 회전반경을 따라 전후방향으로 연장되게 절개된 원호모양으로 형성되고;
   상기 페달축이 가이드슬롯의 전방단에 위치한 상태일 때에만 페달축에 결합된 영구자석은 비접촉 페달센서와 서로 대면상태를 유지하고;
   상기 영구자석과 비접촉 페달센서가 대면한 상태에서 브레이크페달의 회전시 비접촉 페달센서는 제동과 관련한 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 가이드슬롯은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 하는 회전반경을 따라 전후방향으로 연장되게 절개된 원호모양으로 형성되고;
   상기 페달축이 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 폴더블 브레이크페달장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드슬롯은 페달멤버의 좌우 측면에 동일모양으로 형성되고;
   상기 가이드슬롯은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 하는 회전반경을 따라 전후방향으로 연장되게 절개된 원호모양으로 형성되며;
   상기 가이드슬롯은 전방단과 후방단이 페달멤버에 의해 막힘구조로 형성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 액추에이터는 스텝 모터 및 모터축을 포함하고;
   상기 연결브라켓은 모터축결합구멍과 페달축결합구멍이 일측과 타측 위치에 각각 형성되고;
   상기 모터축결합구멍으로 모터축이 삽입되어서 모터축과 일체화를 이루도록 결합되고;
   상기 페달축결합구멍으로 페달축이 삽입되며;
   상기 페달축결합구멍은 모터축과 함께 연결브라켓이 회전할 때에 페달축의 이동을 허용할 수 있도록 타원모양의 장홀로 형성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 타원모양의 장홀로 형성된 페달축결합구멍은 페달축의 길이방향을 따라 연결브라켓의 좌우 측면을 관통하도록 형성되고, 모터축결합구멍을 향하는 일단쪽은 막힘구조로 형성되며, 반대방향의 타단쪽은 오픈구조로 형성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 타원모양의 장홀로 형성된 페달축결합구멍은 페달축의 길이방향을 따라 연결브라켓의 좌우 측면을 관통하도록 형성되고, 모터축결합구멍을 향하는 일단쪽과 반대방향의 타단쪽이 모두 막힘구조로 형성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
11. 청구항 8에 있어서,
    상기 연결브라켓에서 페달축결합구멍이 형성된 부위에는 연결브라켓의 좌우방향 중간위치에서 페달축결합구멍의 길이방향을 따라 절개된 페달삽입홀이 형성되고;
    상기 페달삽입홀을 기준으로 좌우측에 페달축결합구멍이 각각 형성된 제1레그부 및 제2레그부로 분리되고;
    상기 페달삽입홀속에 페달축이 결합된 브레이크페달의 상단이 삽입되고;
    상기 브레이크페달의 양측으로 돌출된 페달축의 양단이 제1레그부 및 제2레그부의 페달축결합구멍으로 각각 삽입되게 결합된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
12. 청구항 8에 있어서,
    상기 모터축은 가이드슬롯으로 삽입된 페달축보다 상측에 위치해서 연결브라켓이 모터축과 함께 회전할 때에 페달축결합구멍으로부터 페달축의 빠짐현상을 방지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.

Images