KR20210125733A - 자율주행 차량용 폴더블 페달장치 - Google Patents

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KR20210125733A
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Abstract

본 발명은 자율주행 차량용 폴더블 페달장치에 관한 것으로, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 운전자에 의한 페달패드(100)의 조작이 가능하도록 페달패드(100)가 후방으로 회전해서 실내공간으로 돌출된 팝업상태가 되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 운전자에 의한 페달패드(100)의 조작이 불가능하도록 페달패드(100)가 전방으로 회전해서 엔진룸공간속으로 삽입됨에 따라 실내노출이 차단된 숨김상태가 가능하도록 된 것이다.

Description

자율주행 차량용 폴더블 페달장치{FOLDABLE PEDAL APPARATUS FOR AUTONOMOUS DRIVING VEHICLE}
본 발명은 자율주행 차량용 폴더블 페달장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 페달패드가 실내공간으로 돌출되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드가 엔진룸공간으로 삽입되어서 실내노출을 차단하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치에 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 페달패드가 실내로 노출되고, 자율주행 상황에서는 운전자의 편안한 휴식 및 오조작 방지 등의 안전을 위해 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드의 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 운전하는 수동운전모드에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 페달패드가 실내공간으로 돌출되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드가 엔진룸공간으로 삽입되어서 실내노출이 차단되는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치로서, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서 페달의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 자율주행 차량용 폴더블 페달장치는, 운전석 하부에서 엔진룸공간과 실내공간을 구획하는 차체패널을 관통하도록 설치되고, 운전자의 발로 조작되며, 엔진룸공간으로 삽입된 숨김상태 및 실내공간으로 돌출된 팝업상태로의 변경이 가능하도록 설치된 페달패드; 및 상기 페달패드의 숨김상태 및 팝업상태가 가능하도록 페달패드를 회전시키기 위해 동력을 발생하는 액추에이터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차체패널을 기준으로 엔진룸공간에 위치하도록 고정 설치된 페달케이스를 더 포함하고; 상기 페달패드의 하단에 구비된 힌지축이 페달케이스에 회전 가능하게 결합되어서 페달패드는 하단의 힌지축을 중심으로 상단부가 전후방향으로 회전 가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 페달패드가 하단에 구비된 힌지축을 중심으로 전방으로 회전하면 페달패드는 엔진룸공간으로 삽입된 숨김상태가 되는 것을 특징으로 한다.
상기 페달패드가 하단에 구비된 힌지축을 중심으로 후방으로 회전하면 페달패드는 실내공간으로 돌출된 팝업상태가 되는 것을 특징으로 한다.
상기 페달케이스에 일단이 지지되고 페달패드에 타단이 지지되게 설치된 것으로 운전자가 페달패드를 발로 조작함에 따라 페달패드가 힌지축을 중심으로 전방으로 회전할 때에는 압축되면서 탄성력을 축적하고, 운전자가 페달패드로부터 조작력을 해제하면 축적된 탄성력으로 페달패드를 후방으로 회전시켜서 복귀시키는 패드스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 패드스프링은 스프링력이 서로 다른 제1스프링 및 제2스프링으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 페달패드에는 전방을 향해 개구된 스프링안착홈이 형성되고; 상기 스프링안착홈에 패드스프링의 타단이 삽입되어서 지지되게 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 페달패드는 차체패널에 형성된 패널구멍을 관통하는 몸통부; 상기 몸통부의 후방쪽을 커버링하면서 운전자의 발이 접촉하는 후방면; 및 상기 몸통부의 전방쪽에 구비된 전방면을 포함하고; 상기 후방면과 전방면은 외형적인 크기가 패널구멍보다 크게 형성되어서 페달패드의 숨김상태 및 팝업상태시에 패널구멍을 밀폐시키는 것을 특징으로 한다.
상기 몸통부의 윗면과 밑면은 힌지축을 중심으로 하는 회전반경을 따라 연장된 원호모양으로 형성되면서 몸통부의 윗면이 밑면보다 길이가 더 길게 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 액추에이터는 페달케이스내에 고정되게 설치된 직선형 모터; 상기 직선형 모터의 작동시 진퇴 운동하는 플런저; 및 상기 플런저를 지지하도록 설치된 플런저스프링을 포함하고; 상기 힌지축에는 페달케이스속으로 돌출된 패드작동부가 일체로 구비되고; 상기 페달패드의 숨김상태 및 팝업상태시에 플런저는 패드작동부와 접촉하도록 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 플런저스프링의 스프링력은 패드스프링의 스프링력보다 더 크게 설정된 것을 특징으로 한다.
상기 직선형 모터로 전원이 공급되면 플런저는 직선형 모터속으로 삽입되는 후퇴이동을 하고, 플런저스프링은 압축되면서 탄성력을 축적하고, 페달패드는 패드스프링의 탄성력에 의해 힌지축을 중심으로 후방으로 회전해서 실내공간으로 돌출된 팝업상태가 되는 것을 특징으로 한다.
상기 직선형 모터로 전원공급이 차단되면 플런저는 플런저스프링의 탄성력에 의해 직선형 모터밖으로 돌출되는 전진 이동을 하고, 플런저가 패드작동부를 작동시킴에 따라 페달패드는 힌지축을 중심으로 전방으로 회전하고, 패드스프링은 압축되면서 탄성력을 축적하고, 페달패드는 엔진룸공간으로 삽입된 숨김상태가 되는 것을 특징으로 한다.
상기 페달케이스내에 고정되게 설치되고 내부에 PCB가 구비된 비접촉 페달센서; 상기 힌지축에서 비접촉 페달센서를 향해 돌출된 힌지축돌기; 및 상기 비접촉 페달센서와 대면하도록 힌지축돌기에 결합된 영구자석;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 비접촉 페달센서는 페달패드가 회전할 때에 영구자석의 회전위치 변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 페달패드의 회전각을 검출해서 가속과 관련된 신호나 또는 제동과 관련된 신호 중 어느 하나의 신호를 발생하는 기능 및 직선형 모터의 전원공급을 제어하는 기능을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 직선형 모터의 동작에 따른 플런저의 진퇴 운동으로 인해 페달패드가 회전하면서 영구자석의 위치가 변화할 때에는 오작동의 방지를 위해 비접촉 페달센서는 가속과 관련된 신호나 또는 제동과 관련된 신호를 발생하지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 페달패드가 팝업된 상태이고 직선형 모터가 동작하지 않는 상황에서 운전자의 조작으로 페달패드가 회전함에 따라 영구자석의 위치가 변화할 때에만 비접촉 페달센서는 가속과 관련된 신호나 또는 제동과 관련된 신호 중 어느 하나의 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 페달패드는 가속페달장치의 구성부품이거나 또는 브레이크페달의 구성부품 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 페달장치는, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 운전자에 의한 페달패드의 조작이 가능하도록 페달패드가 액추에이터의 작동으로 후방으로 회전해서 실내공간으로 돌출되게 팝업되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 운전자에 의한 페달패드의 조작이 불가능하도록 액추에이터의 작동으로 페달패드가 전방으로 회전해서 엔진룸공간으로 삽입됨에 따라 실내노출이 차단된 숨김상태가 가능한 구성으로, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서 페달의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 페달장치의 분해사시도,
도 2는 도 1의 결합상태 사시도,
도 3은 도 2에서 차체패널 및 페달케이스의 일부를 제거한 상태의 배면도,
도 4는 도 2의 단면도로서 페달패드가 실내공간으로 돌출된 팝업상태의 도면,
도 5는 도 4에서 페달패드가 회전해서 정상 작동하는 상태의 도면,
도 6은 도 4에서 페달패드가 엔진룸공간으로 삽입된 숨김(하이드)상태의 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자율주행 차량용 폴더블 페달장치에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 페달장치는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 운전석 하부에서 엔진룸공간과 실내공간을 구획하는 차체패널(10)을 관통하도록 설치되고, 운전자의 발로 조작되며, 엔진룸공간으로 삽입된 숨김상태 및 실내공간으로 돌출된 팝업상태로의 변경이 가능하도록 설치된 페달패드(100); 및 상기 페달패드(100)의 숨김상태 및 팝업상태가 가능하도록 페달패드(100)를 회전시키기 위해 동력을 발생하는 액추에이터(200);를 포함한다.
운전석 하부에서 엔진룸공간과 실내공간을 구획하는 차체패널(10)은 카페트면이 될 수도 있다.
본 발명에 따른 실시예는 차체패널(10)을 기준으로 엔진룸공간에 위치하도록 고정 설치된 페달케이스(300)를 더 포함한다.
페달케이스(300)는 좌측케이스(310) 및 우측케이스(320)로 분리되게 구성되고, 내부는 비어있는 공간으로 내부의 빈공간에는 액추에이터(200) 및 후술하는 비접촉 센서가 설치된다.
페달패드(100)의 하단에는 힌지축(400)이 일체화를 이루도록 구비되고, 힌지축(400)은 페달케이스(300)에 회전 가능하게 결합되며, 페달패드(100)는 하단의 힌지축(400)을 중심으로 상단부가 전후방향으로 회전 가능한 구조로 설치된다.
따라서, 페달패드(100)가 하단에 구비된 힌지축(400)을 중심으로 전방으로 회전하면 페달패드(100)는 엔진룸공간으로 삽입된 숨김(하이드)상태가 되고, 힌지축(400)을 중심으로 후방으로 회전하면 페달패드(100)는 실내공간으로 돌출된 팝업(pop up)상태가 된다.
본 발명은 페달케이스(300)에 일단이 지지되고 페달패드(100)에 타단이 지지되게 설치된 패드스프링(500)을 더 포함한다.
운전자가 페달패드(100)를 발로 조작함에 따라 페달패드(100)가 힌지축(400)을 중심으로 전방으로 회전할 때에 패드스프링(500)은 압축되면서 탄성력을 축적하고, 운전자가 페달패드(100)로부터 조작력을 해제하면 패드스프링(500)은 축적된 탄성력으로 페달패드(100)를 후방으로 회전시켜서 복귀시키는 역할을 한다.
패드스프링(500)은 스프링력의 튜닝을 통해 답력 튜닝이 가능하고, 특히 페달패드(100)의 미세 떨림을 억제할 수 있도록 스프링력이 서로 다른 제1스프링(510) 및 제2스프링(520)으로 구성되는 것이 바람직하지만, 개수가 2개로 한정되는 것은 아니다.
패드스프링(500)은 압축 코일스프링인 것이 바람직하다.
페달패드(100)에는 전방을 향해 개구된 스프링안착홈(110)이 형성되고, 상기 스프링안착홈(110)에 패드스프링(500)의 타단이 삽입되어서 지지되게 설치됨에 따라 패드스프링(500)은 보다 안정적인 상태로 설치가 가능하게 된다.
페달패드(100)는 차체패널(10)에 형성된 패널구멍(11)을 관통하는 몸통부(120), 상기 몸통부(120)의 후방쪽을 커버링하면서 운전자의 발이 접촉하는 후방면(130), 및 상기 몸통부(120)의 전방쪽에 구비된 전방면(140)을 포함한다.
스프링안착홈(110)은 몸통부(120)에 오목한 홈으로서 형성되고, 전방면(140)을 관통해서 전방쪽으로 개구되게 형성된다.
페달패드(100)의 후방면(130)과 전방면(140)은 외형적인 크기가 차체패널(10)에 형성된 패널구멍(11)보다 크게 형성되며, 이로 인해 페달패드(100)의 숨김상태 및 팝업상태시에 후방면(130)과 전방면(140)은 패널구멍(11)을 밀폐시키게 된다.
페달패드(100)가 힌지축(400)을 중심으로 회전함에 따라 엔진룸공간으로 삽입된 숨김상태시 페달패드(100)의 후방면(130)이 차체패널(10)과 접촉하면서 패널구멍(11)을 밀폐시키게 되고, 페달패드(100)가 실내공간으로 돌출된 팝업상태시에는 페달패드(100)의 전방면(140)이 차체패널(10)과 접촉하면서 패널구멍(11)을 밀폐시키게 된다.
페달패드(100)의 숨김상태 및 팝업상태시 페달패드(100)의 후방면(130)과 전방면(140)이 패널구멍(11)을 밀폐시키게 되면, 패널구멍(11)으로의 이물질 유입을 차단할 수 있게 됨에 따라 페달패드(100)의 원활한 동작을 확보할 수 있게 된다.
또한, 페달패드(100)의 후방면(130)과 전방면(140)이 차체패널(10)과 접촉하면서 패널구멍(11)을 밀폐시킬 때에는, 페달패드(100)의 회전각을 제어하는 스토퍼의 역할도 가능하다.
페달패드(100)에서 몸통부(120)의 윗면(121)과 밑면(122)은 힌지축(400)을 중심으로 하는 회전반경을 따라 연장된 원호모양으로 형성된다.
페달패드(100)는 하단에 구비된 힌지축(400)을 중심으로 상단쪽이 전후방향으로 회전하는 구성으로, 차체패널(10)의 패널구멍(11)을 관통하는 몸통부(120)의구성에서, 몸통부(120)의 윗면(121)과 밑면(122)이 힌지축(400)을 중심으로 하는 회전반경을 따라 연장된 원호모양으로 형성되면, 윗면(121)과 패널구멍(11)과의 사이에 형성되는 갭을 최소화할 수 있게 되고, 또한 밑면(122)과 패널구멍(11)과의 사이에 형성되는 갭을 최소화할 수 있게 됨으로써, 차체패널(10)과의 매칭성을 좋게 할 수 있고, 특히 이물질 유입을 최대한 차단할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 액추에이터(200)는 페달케이스(300)내에 고정되게 설치된 직선형 모터(210), 상기 직선형 모터(210)의 작동시 진퇴 운동하는 플런저(220), 및 상기 플런저(220)를 지지하도록 설치된 플런저스프링(230)을 포함한다.
직선형 모터(210)는 리니어 모터로 구성될 수 있고, 전원장치와 전기적으로 연결되게 구성된다.
본 발명에 따라 힌지축(400)에는 페달케이스(300)속으로 돌출된 패드작동부(600)가 일체로 구비되고, 상기 페달패드(100)의 숨김상태 및 팝업상태시에 플런저(220)는 패드작동부(600)와 항상 접촉상태를 유지하도록 설치된다.
액추에이터(200)를 구성하는 플런저스프링(230)의 스프링력은 패드스프링(500)의 스프링력보다 더 크게 설정될 수 있으며, 이를 통해 플런저스프링(230)의 스프링력으로 패드스프링(500)의 스프링력을 이기면서 페달패드(100)를 팝업상태로 변경시킬 수가 있게 된다.
본 발명에 따른 실시예는 페달케이스(300)내에 고정되게 설치된 비접촉 페달센서(700), 상기 힌지축(400)에서 비접촉 페달센서(700)를 향해 돌출된 힌지축돌기(800), 및 상기 비접촉 페달센서(700)와 대면하도록 힌지축돌기(800)에 결합된 영구자석(900, 마그넷)을 더 포함한다.
비접촉 페달센서(700)의 내부에는 영구자석(900)과 대면하도록 PCB(Printed Circuit Board)가 구비되며, PCB는 와이어를 통해서 배터리와 같은 전원장치와 전기적으로 연결되도록 구성된다.
페달패드(100)가 힌지축(400)을 중심으로 회전하면, 힌지축(400)과 연결된 힌지축돌기(800)가 회전하고, 힌지축돌기(800)에 결합된 영구자석(900)은 회전에 따른 위치가 변하게 되며, 이때 비접촉 페달센서(700)는 영구자석(900)의 회전위치 변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 페달패드(100)의 회전각을 검출해서 가속과 관련된 신호나 또는 제동과 관련된 신호 중 어느 하나의 신호를 발생하게 된다.
또한, 비접촉 페달센서(700)는 액추에이터(200)를 구성하는 직선형 모터(210)의 전원공급을 제어하는 기능도 함께 구비하고 있다.
비접촉 페달센서(700)는 링크 등을 통해 직접 연결된 접촉식 센서와 비교하여 볼 때 작동소음을 줄일 수 있고, 특히 출력신호의 정확도를 한층 더 높일 수 있는 장점이 있다.
본 발명 실시예에 따른 페달패드(100)는 가속페달장치의 구성부품이거나 또는 브레이크페달의 구성부품 중에서 어느 하나로 구성될 수 있을 것이다.
도 2 및 도 4는 페달패드(100)가 후방으로 회전해서 실내공간으로 돌출된 팝업(pop up)상태이다.
비접촉 페달센서(700)의 제어기능을 통해 직선형 모터(210)로 전원이 공급되면, 플런저(220)는 직선형 모터(210)속으로 삽입되는 후퇴이동을 하고(좌측으로 이동한 상태임), 플런저스프링(230)은 압축되면서 탄성력을 축적하고, 페달패드(100)는 패드스프링(500)의 탄성력에 의해 힌지축(400)을 중심으로 후방으로 회전해서 실내공간으로 돌출된 팝업상태가 된다.
도 4와 같이 페달패드(100)가 차체패널(10)을 기점으로 실내공간으로 돌출된 팝업상태가 되면, 운전자는 돌출된 페달패드(100)의 후방면(130)을 밟아서 정상적인 조작을 하게 된다.
도 5는 실내공간으로 돌출되게 팝업된 페달패드(100)를 운전자가 발로 밟아서 조작한 상태이다.
실내공간으로 돌출되게 팝업된 페달패드(100)를 운전자가 발로 페달패드(100)를 밟아서 조작하면, 페달패드(100)는 힌지축(400)을 중심으로 전방으로 회전하고, 패드스프링(500)은 압축되고, 패드조작부(600)는 후방으로 회전해서 플런저(220)와 이격된다.
또한, 페달패드(100)의 회전에 의해 힌지축(400)과 연결된 힌지축돌기(800)가 회전하고, 힌지축돌기(800)에 결합된 영구자석(900)은 회전에 따른 위치가 변하게 되며, 이때 비접촉 페달센서(700)는 영구자석(900)의 회전위치 변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 페달패드(100)의 회전각을 검출해서 가속과 관련된 신호나 또는 제동과 관련된 신호 중 어느 하나의 신호를 발생하게 된다.
도 6은 페달패드(100)가 전방으로 회전해서 엔진룸공간속으로 숨겨지고, 이에 따라 운전자가 있는 실내공간으로 페달패드(100)의 노출이 차단된 숨김(하이드)상태이다.
비접촉 페달센서(700)의 제어기능을 통해 직선형 모터(210)로 전원공급이 차단되면, 플런저(220)는 플런저스프링(230)의 탄성력에 의해 직선형 모터(210)밖으로 돌출되는 전진 이동을 하고(우측으로 이동한 상태임), 플런저(230)가 패드작동부(600)를 밀어주도록 작동시킴에 따라 페달패드(100)는 힌지축(400)을 중심으로 전방으로 회전하고, 패드스프링(500)은 압축되면서 탄성력을 축적하고, 페달패드(100)는 엔진룸공간으로 삽입된 숨김(하이드)상태가 된다.
도 6과 같이 페달패드(100)가 숨김상태가 되면 운전석 하부공간은 페달의 간섭이 없는 넓은 공간이 됨에 따라 운전자는 릴렉스모드에서 편안한 휴식을 취할 수가 있게 되며, 또한 자율주행 상황에서 페달의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 실시예는 직선형 모터(210)의 동작에 따른 플런저(220)의 진퇴 운동으로 인해 페달패드(100)가 회전하면서 영구자석(900)의 위치가 변화할 때에는, 오작동에 의한 사고방지를 위해 비접촉 페달센서(700)는 가속과 관련된 신호나 또는 제동과 관련된 신호를 발생하지 않는 것이 특징이다.
즉, 페달패드(100)가 액추에이터(200)의 작동으로 도 4의 팝업상태 및 도 6의 숨김상태로 변환될 때에는 영구자석(900)의 위치가 변하더라도 비접촉 페달센서(700)는 가속과 관련된 신호나 또는 제동과 관련된 신호를 발생하지 않게 됨으로써, 오작동에 의한 사고를 방지하게 된다.
다만, 도 5와 같이 페달패드(100)가 팝업된 상태이고 액추에이터(200)가 작동하지 않는 상황에서 운전자의 조작으로 페달패드(100)가 회전함에 따라 영구자석(900)의 위치가 변화할 때에만 비접촉 페달센서(700)는 가속과 관련된 신호나 또는 제동과 관련된 신호 중 어느 하나의 신호를 발생하게 되는 바, 이를 통해 보다 안정된 작동을 도모할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 페달장치는, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 운전자에 의한 페달패드(100)의 조작이 가능하도록 페달패드(100)가 액추에이터(200)의 작동으로 후방으로 회전해서 실내공간으로 돌출되게 팝업되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 운전자에 의한 페달패드(100)의 조작이 불가능하도록 액추에이터(200)의 작동으로 페달패드(100)가 전방으로 회전해서 엔진룸공간으로 삽입됨에 따라 실내노출이 차단된 숨김상태가 가능한 구성으로, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서 페달의 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 - 차체패널 11 - 패널구멍
100 - 페달패드 110 - 스프링안착홈
120 - 몸통부 121 - 윗면
122 - 밑면 130 - 후방면
140 - 전방면 200 - 액추에이터
210 - 직선형 모터 220 - 플런저
230 - 플런저스프링 300 - 페달케이스
310 - 좌측케이스 320 - 우측케이스
400 - 힌지축 500 - 패드스프링
510 - 제1스프링 520 - 제2스프링
600 - 패드작동부 700 - 비접촉 페달센서
800 - 힌지축돌기 900 - 영구자석

Claims (18)

  1. 운전석 하부에서 엔진룸공간과 실내공간을 구획하는 차체패널을 관통하도록 설치되고, 운전자의 발로 조작되며, 엔진룸공간으로 삽입된 숨김상태 및 실내공간으로 돌출된 팝업상태로의 변경이 가능하도록 설치된 페달패드; 및
    상기 페달패드의 숨김상태 및 팝업상태가 가능하도록 페달패드를 회전시키기 위해 동력을 발생하는 액추에이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 차체패널을 기준으로 엔진룸공간에 위치하도록 고정 설치된 페달케이스를 더 포함하고;
    상기 페달패드의 하단에 구비된 힌지축이 페달케이스에 회전 가능하게 결합되어서 페달패드는 하단의 힌지축을 중심으로 상단부가 전후방향으로 회전 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 페달패드가 하단에 구비된 힌지축을 중심으로 전방으로 회전하면 페달패드는 엔진룸공간으로 삽입된 숨김상태가 되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 페달패드가 하단에 구비된 힌지축을 중심으로 후방으로 회전하면 페달패드는 실내공간으로 돌출된 팝업상태가 되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 페달케이스에 일단이 지지되고 페달패드에 타단이 지지되게 설치된 것으로 운전자가 페달패드를 발로 조작함에 따라 페달패드가 힌지축을 중심으로 전방으로 회전할 때에는 압축되면서 탄성력을 축적하고, 운전자가 페달패드로부터 조작력을 해제하면 축적된 탄성력으로 페달패드를 후방으로 회전시켜서 복귀시키는 패드스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 패드스프링은 스프링력이 서로 다른 제1스프링 및 제2스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 페달패드에는 전방을 향해 개구된 스프링안착홈이 형성되고;
    상기 스프링안착홈에 패드스프링의 타단이 삽입되어서 지지되게 설치된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 페달패드는 차체패널에 형성된 패널구멍을 관통하는 몸통부;
    상기 몸통부의 후방쪽을 커버링하면서 운전자의 발이 접촉하는 후방면; 및
    상기 몸통부의 전방쪽에 구비된 전방면을 포함하고;
    상기 후방면과 전방면은 외형적인 크기가 패널구멍보다 크게 형성되어서 페달패드의 숨김상태 및 팝업상태시에 패널구멍을 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 몸통부의 윗면과 밑면은 힌지축을 중심으로 하는 회전반경을 따라 연장된 원호모양으로 형성되면서 몸통부의 윗면이 밑면보다 길이가 더 길게 형성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 액추에이터는 페달케이스내에 고정되게 설치된 직선형 모터;
    상기 직선형 모터의 작동시 진퇴 운동하는 플런저; 및
    상기 플런저를 지지하도록 설치된 플런저스프링을 포함하고;
    상기 힌지축에는 페달케이스속으로 돌출된 패드작동부가 일체로 구비되고;
    상기 페달패드의 숨김상태 및 팝업상태시에 플런저는 패드작동부와 접촉하도록 설치된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 플런저스프링의 스프링력은 패드스프링의 스프링력보다 더 크게 설정된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 직선형 모터로 전원이 공급되면 플런저는 직선형 모터속으로 삽입되는 후퇴이동을 하고, 플런저스프링은 압축되면서 탄성력을 축적하고, 페달패드는 패드스프링의 탄성력에 의해 힌지축을 중심으로 후방으로 회전해서 실내공간으로 돌출된 팝업상태가 되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 직선형 모터로 전원공급이 차단되면 플런저는 플런저스프링의 탄성력에 의해 직선형 모터밖으로 돌출되는 전진 이동을 하고, 플런저가 패드작동부를 작동시킴에 따라 페달패드는 힌지축을 중심으로 전방으로 회전하고, 패드스프링은 압축되면서 탄성력을 축적하고, 페달패드는 엔진룸공간으로 삽입된 숨김상태가 되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 페달케이스내에 고정되게 설치되고 내부에 PCB가 구비된 비접촉 페달센서;
    상기 힌지축에서 비접촉 페달센서를 향해 돌출된 힌지축돌기; 및
    상기 비접촉 페달센서와 대면하도록 힌지축돌기에 결합된 영구자석;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 비접촉 페달센서는 페달패드가 회전할 때에 영구자석의 회전위치 변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 페달패드의 회전각을 검출해서 가속과 관련된 신호나 또는 제동과 관련된 신호 중 어느 하나의 신호를 발생하는 기능 및 직선형 모터의 전원공급을 제어하는 기능을 구비한 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 직선형 모터의 동작에 따른 플런저의 진퇴 운동으로 인해 페달패드가 회전하면서 영구자석의 위치가 변화할 때에는 오작동의 방지를 위해 비접촉 페달센서는 가속과 관련된 신호나 또는 제동과 관련된 신호를 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 페달패드가 팝업된 상태이고 직선형 모터가 동작하지 않는 상황에서 운전자의 조작으로 페달패드가 회전함에 따라 영구자석의 위치가 변화할 때에만 비접촉 페달센서는 가속과 관련된 신호나 또는 제동과 관련된 신호 중 어느 하나의 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 페달패드는 가속페달장치의 구성부품이거나 또는 브레이크페달의 구성부품 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
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