KR20220021054A

KR20220021054A - 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치

Info

Publication number: KR20220021054A
Application number: KR1020200101017A
Authority: KR
Inventors: 김은식; 김현욱; 김지수
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사; 경창산업주식회사
Priority date: 2020-08-12
Filing date: 2020-08-12
Publication date: 2022-02-22
Also published as: US11305647B2; DE102021200433A1; CN114074643A; US20220048384A1

Abstract

본 발명은 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치에 관한 것으로, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 운전자에 의한 페달패드(300)의 조작이 가능하도록 페달패드(300)가 페달하우징(100)으로부터 돌출되어서 운전자쪽으로 노출되게 팝업되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 운전자에 의한 페달패드(300)의 조작이 불가능하도록 페달패드(300)가 페달하우징(100)속으로 삽입되어서 운전자쪽으로의 노출이 차단된 숨김상태가 가능도록 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 페달패드가 페달하우징으로부터 돌출되어서 운전자쪽으로 노출되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드가 페달하우징속으로 삽입되어서 운전자쪽으로의 노출이 차단되는 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 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 페달하우징으로부터 돌출되어서 운전자쪽으로 노출되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드가 페달하우징속으로 삽입되어서 운전자쪽으로의 노출이 차단되는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치로서, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서 페달의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

또한 본 발명에 따른 폴더블 브레이크페달장치는, 고하중 스프링모듈을 사용해서 답력을 구현하는 구성으로, 이를 통해 일반적인 폴더블 가속페달장치에서 사용하는 저용량 모터의 사용이 가능하고, 이를 통해 비용을 절감할 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.

또한 본 발명에 따른 폴더블 브레이크페달장치는, 고하중 스프링모듈과 최대한 평행한 상태가 되도록 액추에이터를 설치하고, 회전레버를 이용해서 고하중 스프링모듈과 액추에이터를 연결한 구성으로, 이를 통해 효율적인 레이아웃의 구조를 갖도록 함으로써 전체적인 외형의 크기를 축소할 수 있도록 하고, 더 나아가 액추에이터의 짧은 스트로크(stroke)로 페달패드의 팝업속도를 빠르게 할 수 있도록 함으로써 팝업시의 응답성 향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치는, 운전석 하부공간에 고정되게 설치된 페달하우징; 상기 페달하우징내에 위치하면서 페달하우징에 대해 직선이동이 가능하도록 설치되고, 답력을 구현하는 고하중 스프링모듈; 상기 고하중 스프링모듈의 일단과 결합되고, 운전자의 발로 조작되며, 고하중 스프링모듈이 직선 이동할 때에 함께 이동해서 페달하우징속으로 삽입된 숨김상태 및 페달하우징으로부터 돌출된 팝업상태로의 변경이 가능하도록 설치된 페달패드; 상기 페달하우징내에서 고하중 스프링모듈의 측부에 위치하도록 고정 설치되고, 고하중 스프링모듈의 직선이동을 위해 동력을 발생하는 액추에이터; 및 상기 고하중 스프링모듈과 액추에이터를 연결해서 액추에이터의 동력을 고하중 스프링모듈로 전달하는 회전레버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 페달하우징에 고정되게 설치되고, 액추에이터와 전기적으로 연결되어서 액추에이터의 작동을 제어하는 액추에이터 제어PCB;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 페달하우징내에 고정되게 설치되면서 페달패드와 센서레버를 통해 연결된 것으로, 페달패드의 직선이동시 센서레버의 회전을 통해 페달패드의 조작을 검출해서 제동과 관련한 신호를 발생하는 복수개의 페달센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 페달패드는 페달하우징에 형성된 하우징구멍을 통해 직선방향으로 이동해서 페달하우징으로부터 돌출되는 직선 돌출형 패드인 것을 특징으로 한다.

상기 고하중 스프링모듈의 길이방향을 따라 연장되게 배치되면서 고하중 스프링모듈의 타단과 페달하우징에 양단이 각각 결합된 것으로, 고하중 스프링모듈이 페달하우징속으로 삽입되는 방향으로 이동할 수 있도록 고하중 스프링모듈에 탄성력을 제공하는 리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 페달하우징에는 페달패드가 관통하는 하우징구멍이 형성되고; 상기 페달패드가 하우징구멍을 관통하는 방향을 따라 연장되도록 페달하우징에 가이드구멍이 형성되고; 상기 고하중 스프링모듈에는 가이드구멍으로 삽입되어서 가이드구멍을 따라 이동하는 스프링돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 액추에이터는 고하중 스프링모듈과 평행하게 설치되거나 또는 평행에 가장 근접한 형태로 설치되고; 상기 회전레버는 고하중 스프링모듈과 액추에이터사이의 위치에서 고하중 스프링모듈과 액추에이터를 연결하도록 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 액추에이터는 페달하우징내에 고정되게 설치된 직선형 모터; 및 상기 직선형 모터의 작동시 진퇴 운동하고 회전레버의 일단과 회전 가능하게 결합된 플런저를 포함하고; 상기 플런저의 진퇴 운동시 회전레버가 페달하우징에 대해 회전하고, 회전레버의 회전에 의해 고하중 스프링모듈이 페달하우징에 대해 직선이동하며, 페달패드는 고하중 스프링모듈과 함께 직선이동해서 페달하우징속으로 삽입된 숨김상태 및 페달하우징으로부터 돌출된 팝업상태로 변경되는 것을 특징으로 한다.

상기 직선형 모터로 전원공급이 차단되면 플런저는 직선형 모터속으로 삽입되는 후퇴이동을 하고, 플런저의 후퇴이동시 회전레버에 의한 고하중 스프링모듈의 지지가 해제됨에 따라 고하중 스프링모듈은 리턴스프링의 탄성력에 의해 페달하우징속으로 삽입되는 직선이동을 하고, 페달패드는 고하중 스프링모듈과 함께 직선이동해서 페달하우징속으로 삽입된 숨김상태가 되는 것을 특징으로 한다.

상기 직선형 모터로 전원이 공급되면 플런저는 직선형 모터밖으로 돌출되는 전진이동을 하고, 플런저의 전진이동시 회전레버의 회전으로 고하중 스프링모듈은 페달하우징으로부터 돌출되는 방향으로 직선이동을 하고, 페달패드는 고하중 스프링모듈과 함께 직선이동해서 페달하우징으로부터 돌출된 팝업상태가 되는 것을 특징으로 한다.

상기 직선형 모터의 작동에 의한 플런저의 진퇴운동으로 인해 고하중 스프링모듈 및 페달패드가 함께 직선이동하고, 페달패드의 직선이동시 페달패드와 연결된 센서레버가 회전할 때에는 오작동의 방지를 위해 페달센서는 제동과 관련된 신호를 발생하지 않는 것을 특징으로 한다.

상기 페달패드가 팝업된 상태이고, 직선형 모터가 작동하지 않음에 따라 플런저가 진퇴운동을 하지 않는 상황에서 운전자의 조작으로 페달패드가 직선이동하고 페달패드와 연결된 회전레버가 회전할 때에만 페달센서는 제동과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전레버는 페달하우징에 고정된 레버핀을 중심으로 회전 가능하게 설치되고; 상기 레버핀을 중심으로 일측으로 연장되어서 스프링돌기와 접촉함에 따라 고하중 스프링모듈과 연결되는 제1레버부, 및 레버핀을 중심으로 타측으로 연장되어서 플런저와 회전 가능하게 결합된 제2레버부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1레버부의 길이는 제2레버부의 길이보다 더 길게 형성되어서 액추에이터의 짧은 스트로크로 페달패드의 팝업속도를 빠르게 할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

상기 레버핀은 플런저 및 고하중 스프링모듈과의 간섭회피를 위해 액추에이터의 길이방향 축선 및 고하중 스프링모듈의 길이방향 축선사이에 위치하도록 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 페달패드가 팝업된 상태일 때 제1레버부의 끝단의 접촉부가 스프링돌기와 접촉해서 고하중 스프링모듈을 지지하고; 상기 페달패드가 팝업된 상태에서 운전자가 페달패드를 밟아서 조작할 때에 고하중 스프링모듈에는 가이드구멍을 따라 페달하우징속으로 삽입되는 방향으로 하중이 발생하고; 상기 페달패드가 팝업된 상태일 때 제1레버부는 고하중 스프링모듈에 발생한 하중의 분력방향을 따라 연장되게 배치되어서 고하중 스프링모듈에 발생한 하중의 대부분을 지지함에 따라 액추에이터로 하중의 전달을 최소화할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

상기 페달패드가 팝업된 상태일 때 제1레버부의 끝단의 접촉부가 스프링돌기와 접촉해서 고하중 스프링모듈을 지지하고; 상기 제1레버부의 접촉부는 레버핀을 중심으로 하는 제1레버부의 회전반경과 동일한 원호궤적을 갖는 라운드모양으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 접촉부의 하측 모서리는 제1레버부의 회전반경의 밖으로 돌출된 돌출부로 형성되어서 스프링돌기와의 접촉으로 회전레버의 위치를 규제하는 스톱퍼의 역할을 하도록 된 것을 특징으로 한다.

상기 고하중 스프링모듈은 회전레버의 제1레버부와 접촉하고 가이드구멍으로 삽입된 스프링돌기가 외측으로 돌출되게 형성된 아우터실린더; 상기 아우터실린더속으로 일단이 삽입되어서 아우터실린더의 길이방향을 따라 이동 가능하게 결합된 이너실린더; 상기 이너실린더속에 삽입되어서 이너실린더의 길이방향을 따라 이동 가능하게 설치된 스프링시트; 상기 스프링시트와 페달패드를 회전 가능하게 연결하는 연결로드; 상기 아우터실린더속에 위치하고 아우터실린더와 이너실린더에 양단이 지지되게 설치된 제1스프링; 상기 이너실린더속에 위치하고 이너실린더와 시프링시트에 양단이 지지되게 설치된 제2스프링; 상기 아우터실린더속에서 이너실린너와 이격된 위치에 고정되게 설치된 제1댐퍼; 및 상기 이너실린더속에서 스프링시트와 이격된 위치에 고정되게 설치된 제2댐퍼;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2스프링의 스프링력이 제1스프링의 스프링력보다 더 크게 설정된 것을 특징으로 한다.

상기 페달패드가 페달하우징으로부터 돌출된 팝업상태에서 운전자가 페달패드를 조작함에 따라 페달패드가 페달하우징을 향해 직선이동하면, 제1스프링이 먼저 압축되면서 1차 답력이 생성되고, 제1스프링이 압축된 후 제2스프링이 압축되면서 1차 답력보다 큰 2차 답력이 생성되고, 제2스프링이 압축된 후 마지막으로 제1댐퍼와 제2댐퍼가 압축되면서 추가답력이 발생함에 따라 2차 답력보다 큰 3차 답력이 생성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치는, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 운전자에 의한 페달패드의 조작이 가능하도록 페달패드가 페달하우징으로부터 돌출되어서 운전자쪽으로 노출되게 팝업되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 운전자에 의한 페달패드의 조작이 불가능하도록 페달패드가 페달하우징속으로 삽입되어서 운전자쪽으로의 노출이 차단된 숨김상태가 가능한 구성으로, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서 페달의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 폴더블 브레이크페달장치는 고하중 스프링모듈을 사용해서 답력을 구현하는 구성으로, 이를 통해 일반적인 폴더블 가속페달장치에서 사용하는 저용량 모터의 사용이 가능하고, 이를 통해 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 고하중 스프링모듈과 최대한 평행한 상태가 되도록 액추에이터를 설치하고, 고하중 스프링모듈과 액추에이터사이에 위치한 회전레버를 이용해서 고하중 스프링모듈과 액추에이터를 연결한 구성으로, 이를 통해 효율적인 레이아웃의 구조를 갖도록 함으로써 전체적인 외형의 크기를 축소할 수 있도록 하고, 더 나아가 액추에이터의 짧은 스트로크(stroke)로 페달패드의 팝업속도를 빠르게 할 수 있도록 함으로써 팝업시의 응답성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치의 분해사시도,
도 2는 도 1의 결합상태 사시도로서 페달패드가 페달하우징속으로 삽입된 숨김(하이드)상태의 도면
도 3은 도 2에서 페달패드가 페달하우징으로부터 돌출된 팝업상태의 사시도,
도 4는 도3에서 페달하우징이 제거된 상태의 측면도,
도 5는 도 3의 측면도,
도 6은 본 발명에 따른 회전레버를 설명하기 위한 도면,
도 7은 페달패드가 페달하우징속으로 삽입된 숨김(하이드)상태의 도면,
도 8은 도 7에서 페달패드가 페달하우징으로부터 돌출된 팝업상태의 도면,
도 9는 도 8에서 운전자의 조작으로 페달패드가 회전해서 정상 작동하는 상태의 도면,
도 10은 본 발명에 따른 고하중 스프링모듈을 설명하기 위한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 고하중 스프링모듈을 구비한 브레이크페달장치의 답력선도이다.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시 된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 제어부(제어기)는 차량의 다양한 구성 요소의 동작을 제어하도록 구성된 알고리즘 또는 상기 알고리즘을 재생하는 소프트웨어 명령어에 관한 데이터를 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리(도시되지 않음) 및 해당 메모리에 저장된 데이터를 사용하여 이하에 설명되는 동작을 수행하도록 구성된 프로세서(도시되지 않음)를 통해 구현될 수 있다. 여기서, 메모리 및 프로세서는 개별 칩으로 구현될 수 있다. 대안적으로는, 메모리 및 프로세서는 서로 통합된 단일 칩으로 구현될 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 프로세서의 형태를 취할 수 있다.

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 11에 도시된 바와 같이, 운전석 하부공간에 고정되게 설치된 페달하우징(100); 상기 페달하우징(100)내에 위치하면서 페달하우징(100)에 대해 직선이동이 가능하도록 설치되고, 답력을 구현하는 고하중 스프링모듈(200); 상기 고하중 스프링모듈(200)의 일단과 결합되고, 운전자의 발로 조작되며, 고하중 스프링모듈(200)이 직선 이동할 때에 함께 이동해서 페달하우징(100)속으로 삽입된 숨김(하이드, hide)상태 및 페달하우징(100)으로부터 돌출된 팝업(pop-up)상태로의 변경이 가능하도록 설치된 페달패드(300); 상기 페달하우징(100)내에서 고하중 스프링모듈(200)의 측부에 위치하도록 고정 설치되고, 고하중 스프링모듈(200)의 직선이동을 위해 동력을 발생하는 액추에이터(400); 및 상기 고하중 스프링모듈(200)과 액추에이터(400)를 연결해서 액추에이터(400)의 동력을 고하중 스프링모듈(200)로 전달하는 회전레버(500);를 포함한다.

페달하우징(100)은 내부가 비어있는 박스형상으로 형성되고, 내부공간에 고하중 스프링모듈(200), 액추에이터(400), 회전레버(500) 및 후술하는 액추에이터 제어PCB, 페달센서, 리턴스프링 등이 설치되며, 일측에는 커버(110)가 분리 가능한 구조로 결합된다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 페달하우징(100)에 고정되게 설치되고 액추에이터(400)와 전기적으로 연결되어서 액추에이터(400)의 작동을 제어하는 액추에이터 제어PCB(600)를 더 포함한다.

액추에이터 제어PCB(600)는 와이어를 통해서 배터리와 같은 전원장치와 전기적으로 연결되도록 구성된다.

또한, 본 발명은 페달하우징(100)내에 고정되게 설치되면서 페달패드(300)와 센서레버(710)를 통해 연결된 것으로, 페달패드(300)의 직선이동시 센서레버(710)의 회전을 통해 페달패드(300)의 조작(직선이동)을 검출해서 제동과 관련한 신호를 발생하는 복수개의 페달센서(700)를 더 포함한다.

페달패드(300)가 페달하우징(100)에 대해 직선이동하면 페달패드(300)와 연결된 회전레버(710)는 회전을 하게 된다.

그리고, 회전레버(710)에는 영구자석(마그넷)이 결합되고, 페달센서(700)의 내부에는 영구자석과 대면하도록 PCB(Printed Circuit Board)가 구비되며, PCB는 와이어를 통해서 배터리와 같은 전원장치와 전기적으로 연결되도록 구성된다.

따라서, 운전자가 페달패드(300)를 발로 밟아서 조작함에 따라 페달패드(300)가 페달하우징(100)에 대해 직선이동하면, 페달패드(300)와 연결된 회전레버(710)는 회전하고, 회전레버(710)의 회전시 회전레버(710)에 결합된 영구자석의 위치가 변화하고, 페달센서(700)는 영구자석의 회전위치변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 페달패드(300)의 조작(직선이동)을 검출해서 제동과 관련한 신호를 발생하게 된다.

본 발명 실시예에 따른 페달센서(700)는 기구적 구조인 회전레버(710)를 통해 페달패드(300)와 연결된 접촉식 페달센서이지만, 필요에 따라 영구자석과 PCB만으로 구성된 비접촉식 페달센서로도 구성할 수 있다.

페달패드(300)는 페달하우징(100)에 형성된 하우징구멍(120)을 통해 직선방향으로 이동해서 페달하우징(100)으로부터 돌출되는 직선 돌출형 패드인 것이 특징이다.

페달하우징(100)에서 운전자를 향하는 후방면에 페달하우징(100)을 관통하는 하우징구멍(120)이 형성되고, 하우징구멍(120)을 통해 페달패드(300)가 직선이동을 할 수 있도록 설치된다.

따라서, 액추에이터(400)의 작동으로 회전레버(500)가 회전하고, 회전레버(500)의 회전에 의해 고하중 스프링모듈(200)이 직선이동하고, 고하중 스프링모듈(200)과 함께 페달패드(300)가 직선이동하는 구성에서, 페달패드(300)가 페달하우징(100)속으로 삽입된 상태가 되면 페달패드(300)는 운전자에 의해 조작이 불가능한 숨김(하이드)상태가 되고, 페달패드(300)가 페달하우징(100)으로부터 돌출된 상태가 되면 페달패드(300)는 운전자에 의해 조작이 가능한 팝업(pop-up)상태가 된다.

또한, 본 발명은 고하중 스프링모듈(200)의 길이방향을 따라 연장되게 배치되면서 고하중 스프링모듈(200)의 타단과 페달하우징(100)에 양단이 각각 결합된 것으로, 고하중 스프링모듈(200)이 페달하우징(100)속으로 삽입되는 방향으로 이동할 수 있도록 고하중 스프링모듈(200)에 탄성력을 제공하는 리턴스프링(800)을 더 포함한다.

리턴스프링(800)은 고하중 스프링모듈(200)을 페달하우징(100)속으로 당기는 힘을 제공하는 코일스프링인 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

페달하우징(100)에는 페달패드(300)가 하우징구멍(120)을 관통하는 방향을 따라 연장되는 가이드구멍(130)이 형성되고, 고하중 스프링모듈(200)에는 가이드구멍(130)으로 삽입되어서 가이드구멍(130)을 따라 이동하는 스프링돌기(211)가 형성되는 바, 따라서 고하중 스프링모듈(200)은 가이드구멍(130)을 따라 이동하는 스프링돌기(211)에 의해 페달하우징(100)에 대해 직선이동이 가능한 구조로 설치된다.

본 발명에 따라 액추에이터(400)는 고하중 스프링모듈(200)과 평행하게 설치되거나 또는 평행에 가장 근접한 형태로 설치되고, 회전레버(500)는 고하중 스프링모듈(200)과 액추에이터(400)사이의 위치에서 고하중 스프링모듈(200)과 액추에이터(400)를 연결하도록 설치된 구조가 된다.

본 발명과 같이 페달패드(300)가 직선이동해서 페달하우징(100)으로부터 돌출되게 팝업되거나 또는 숨김상태가 되는 구조는, 대부분이 페달패드(300)와 고하중 스프링모듈(200) 및 액추에이터(400)가 일직선의 형태로 설치되는 구조가 주를 이루고 있으며, 이와 같은 일직선의 설치구조는 설치에 필요한 큰 길이의 공간이 필요하기에 페달하우징(100)은 전체적인 크기가 커질 수밖에 없고, 이로 인해 페달장치의 전체적인 외형적 크기가 큰 단점이 있다.

하지만, 본 발명에 따른 실시예는 페달패드(300)와 고하중 스프링모듈(200)만 일직선으로 연결하고, 액추에이터(400)는 고하중 스프링모듈(200)의 측부에서 최대한 서로 평행하게 설치하며, 동력전달을 위해 회전레버(500)를 이용해서 고하중 스프링모듈(200)과 액추에이터(400)를 연결한 구성으로, 효율적인 레이아웃의 구조를 통해 페달하우징(100)의 사이즈 및 페달장치의 전체적인 외형적 크기를 대폭 축소시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 액추에이터(400)는 페달하우징(100)내에 고정되게 설치된 직선형 모터(410), 및 상기 직선형 모터(410)의 작동시 진퇴 운동하고 회전레버(500)의 일단과 회전 가능하게 결합된 플런저(420)를 포함한다.

직선형 모터(410)는 리니어 모터로 구성될 수 있고, 전원장치와 전기적으로 연결되게 구성된다.

따라서, 플런저(420)의 진퇴 운동시 회전레버(500)가 페달하우징(100)에 대해 회전하고, 회전레버(500)의 회전시 고하중 스프링모듈(200)은 페달하우징(100)에 대해 직선이동하고, 고하중 스프링모듈(200)과 연결된 페달패드(300)도 고하중 스프링모듈(200)과 함께 직선이동해서 페달패드(300)는 페달하우징(100)속으로 삽입된 숨김상태 및 페달하우징(100)으로부터 돌출된 팝업상태로의 변경이 가능하게 된다.

본 발명에 따라 회전레버(500)는 페달하우징(100)에 고정된 레버핀(910)을 중심으로 회전 가능하게 설치된다.

회전레버(500)는 레버핀(910)을 중심으로 일측으로 연장되어서 고하중 스프링모듈(200)의 스프링돌기(211)와 접촉함에 따라 고하중 스프링모듈(200)과 연결되는 제1레버부(510), 및 레버핀(910)을 중심으로 타측으로 연장되어서 플런저(420)와 회전 가능하게 결합된 제2레버부(520)를 포함한다.

플런저(420)와 제2레버부(520)는 연결핀(920)을 통해 회전 가능하게 연결되며, 제2레버부(520)에서 연결핀(920)이 관통하는 핀구멍(521)은 제2레버부(520)의 길이방향을 따라 연장된 슬롯형상으로 형성되어서 플런저(420)의 직선이동과 제2레버부(520)의 회전이동에 따른 궤적의 차이를 흡수할 수 있게 된다.

회전레버(500)에서 제1레버부(510)의 길이는 제2레버부(520)의 길이보다 더 길게 형성된 것이 특징으로, 이를 통해 액추에이터(400)의 짧은 스트로크(stroke)로 페달패드(300)의 팝업속도를 빠르게 할 수 있게 됨으로써 팝업시의 응답성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

회전레버(500)의 회전중심이 되는 레버핀(910)은 플런저(420) 및 고하중 스프링모듈(200)과의 간섭회피를 위해 액추에이터(400)의 길이방향 축선(S1) 및 고하중 스프링모듈(200)의 길이방향 축선(S2)사이에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다.

페달패드(300)가 숨김상태일 때에는 제1레버부(510)의 일측면이 스프링돌기(211)와 접촉해서 고하중 스프링모듈(200)을 지지하고, 이때 스프링돌기(211)와 접촉하는 제1레버부(510)의 일측면은 볼록한 원호모양의 라운드로 형성되고, 페달패드(300)가 팝업된 상태일 때에는 제1레버부(510)의 끝단의 접촉부(511)가 스프링돌기(211)와 접촉해서 고하중 스프링모듈(200)을 지지하게 된다.

그리고, 페달패드(300)가 팝업된 상태이고, 제1레버부(510)의 끝단의 접촉부(511)가 스프링돌기(211)와 접촉한 상태에서, 운전자가 페달패드(300)를 밟아서 조작하면(도 5의 화살표 M1), 고하중 스프링모듈(200)에는 가이드구멍(130)을 따라 페달하우징(100)속으로 삽입되는 방향으로 하중(도 5의 화살표 F1)이 발생한다.

이와 같이, 페달패드(300)가 팝업된 상태일 때 본 발명에 따른 제1레버부(510)는 고하중 스프링모듈(200)에 발생한 하중(F1)의 분력방향(F2)을 따라 연장되게 배치된 구성으로, 이를 통해 고하중 스프링모듈(200)에 발생한 하중(F1)의 대부분을 회전레버(500)를 통해 지지할 수 있게 됨에 따라 액추에이터(400)로 하중(F1)이 전달되는 것을 최소화시킬 수 있으며, 이 결과 직선형 모터(410)의 내구성 향상 및 용량을 축소시킬 수가 있게 됨으로써 중량감소와 원가절감을 도모할 수 있게 된다.

한편, 페달패드(300)가 팝업된 상태일 때 제1레버부(510)의 끝단의 접촉부(511)가 스프링돌기(211)와 접촉해서 고하중 스프링모듈(200)을 지지하는 구성에서, 상기 접촉부(511)는 도 6과 같이 레버핀(910)을 중심으로 하는 제1레버부(510)의 회전반경(R1)과 동일한 원호궤적을 갖는 라운드모양으로 형성된다.

이를 통해, 스프링돌기(211)가 제1레버부(510)의 일측면(라운드모양으로 볼록하게 형성된 일측면)에 접촉하고 있다가 페달패드(300)의 팝업에 따라 접촉부(511)의 상측 모서리를 통과할 때에 스프링돌기(211)가 위쪽으로 들려지는 현상이 발생하지 않고 오히려 아래로 떨어지는 현상이 발생하며, 이로 인해 스프링돌기(211)는 보다 안정되게 제1레버부(510)의 접촉부(511)에 안착할 수 있게 된다.

또한, 제1레버부(510)의 접촉부(511)의 하측 모서리는 제1레버부(510)의 회전반경(R1)의 밖으로 돌출된 돌출부(512)로 형성되며, 상기 돌출부(512)는 스프링돌기(211)와의 접촉으로 회전레버(500)의 위치를 규제하는 스톱퍼의 역할을 하게 된다.

만약에, 접촉부(511)의 하측 모서리에 돌출부(512)가 없어서 페달패드(300)가 팝업동작시 회전레버(500)의 회전을 구속하지 못하게 되면, 제1레버부(510)가 스프링돌기(211)를 벗어나게 회전하게 되는 바, 이럴 경우에는 페달패드(300)는 팝업동작 및 숨김동작이 진행되지 않게 된다.

차량의 브레이크페달은 가속페달과의 차별성 및 조작시의 안전성을 위해 고하중이 요구되며, 이를 위해 본 발명에 따른 실시예는 고하중 스프링모듈(200)을 사용하는 구성으로, 고하중 스프링모듈(200)을 사용해서 필요한 답력을 구현함에 따라 일반적인 폴더블 가속페달장치에서 사용하는 저용량 모터의 사용이 가능하고, 이를 통해 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 사용되는 고하중 스프링모듈(200)은 도 10에 도시된 바와 같이 회전레버(500)의 제1레버부(510)와 접촉하고 페달하우징(100)의 가이드구멍(130)으로 삽입된 스프링돌기(211)가 외측으로 돌출되게 형성된 아우터실린더(210); 상기 아우터실린더(210)속으로 일단이 삽입되어서 아우터실린더(210)의 길이방향을 따라 이동 가능하게 결합된 이너실린더(220); 상기 이너실린더(220)속에 삽입되어서 이너실린더(220)의 길이방향을 따라 이동 가능하게 설치된 스프링시트(230); 상기 스프링시트(230)와 페달패드(300)를 회전 가능하게 연결하는 연결로드(240); 상기 아우터실린더(210)속에 위치하고 아우터실린더(210)와 이너실린더(220)에 양단이 지지되게 설치된 제1스프링(250); 상기 이너실린더(220)속에 위치하고 이너실린더(220)와 시프링시트(230)에 양단이 지지되게 설치된 제2스프링(260); 상기 아우터실린더(210)속에서 이너실린너(220)와 이격된 위치에 고정되게 설치된 제1댐퍼(270); 및 상기 이너실린더(220)속에서 스프링시트(230)와 이격된 위치에 고정되게 설치된 제2댐퍼(280);를 포함한다.

본 발명에 따라 제2스프링(260)의 스프링력이 제1스프링(250)의 스프링력보다 더 크게 설정된 것을 특징이다.

따라서, 페달패드(300)가 페달하우징(100)으로부터 돌출된 팝업상태에서 운전자가 페달패드(300)를 조작함에 따라 페달패드(300)가 페달하우징(100)을 향해 직선이동하면, 제1스프링(250)이 먼저 압축되면서 1차 답력이 생성되고, 제1스프링(250)이 압축된 후 제2스프링(260)이 압축되면서 1차 답력보다 큰 2차 답력이 생성되고, 제2스프링(260)이 압축된 후 마지막으로 제1댐퍼(270)와 제2댐퍼(280)가 압축되면서 추가답력이 발생함에 따라 2차 답력보다 큰 3차 답력이 생성되는 구성이다.

도 11에는 본 발명에 따른 고하중 스프링모듈(200)을 사용하는 경우 브레이크페달의 답력선도가 도시되어 있는 바, A구간이 제1스프링(250)의 압축에 의한 1차 답력 생성구간이고, B구간이 제1스프링(250)의 압축 후 제2스프링(260)의 압축에 의한 2차 답력 생성구간이며, C구간이 최종적으로 제1,2댐퍼(270,280)의 압축에 의한 3차 답력 생성구간이 된다.

A구간은 기존 브레이크부스터의 부압이 형성되는 구간으로 부압에 의한 배력 효과로 페달의 답력이 낮은 구간이고, B구간은 기존 브레이크부스터의 부압이 소멸되는 구간으로 부압의 효과가 낮아서 답력이 높은 구간이며, C구간은 고무댐퍼의 압축에 의한 추가답력이 발생하는 구간으로 최대 답력 구현 구간이 된다.

도 7은 페달패드(300)가 페달하우징(100)속으로 삽입됨에 따라 운전자가 있는 실내공간쪽으로 페달패드(300)의 노출이 차단된 숨김(하이드)상태이다.

액추에이터 제어PCB(600)의 제어에 의해 직선형 모터(410)로 전원공급이 차단되면, 플런저(420)는 직선형 모터(410)속으로 삽입되는 후퇴이동을 하고, 플런저(420)의 후퇴이동시 회전레버(500)에 의한 고하중 스프링모듈(200)의 지지가 해제됨에 따라 고하중 스프링모듈(200)은 리턴스프링(800)의 탄성력에 의해 페달하우징(100)속으로 삽입되는 직선이동을 하고, 페달패드(300)는 고하중 스프링모듈(200)과 함께 직선이동해서 페달하우징(100)속으로 삽입된 숨김(하이드)상태가 된다.

고하중 스프링모듈(200)이 리턴스프링(800)의 탄성력에 의해 페달하우징(100)속으로 삽입되는 직선이동을 할 때에, 스프링돌기(211)가 가이드구멍(130)을 따라 이동하고, 페달패드(300)가 숨김(하이드)상태가 되면 스프링돌기(211)는 가이드구멍(130)의 최하단에 위치하게 된다.

도 7와 같이 페달패드(300)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.

도 8은 페달패드(300)가 페달하우징(100)으로부터 돌출됨에 따라 운전자가 있는 실내공간쪽으로 페달패드(300)가 노출된 팝업(pop up)상태이다.

액추에이터 제어PCB(600)의 제어에 의해 직선형 모터(410)로 전원이 공급되면, 플런저(420)는 직선형 모터(410)밖으로 돌출되는 전진이동을 하고, 플런저(420)의 전진이동시 회전레버(500)의 회전으로 고하중 스프링모듈(200)은 페달하우징(100)으로부터 돌출되는 방향으로 직선이동을 하고, 페달패드(300)는 고하중 스프링모듈(200)과 함께 직선이동해서 페달하우징(100)으로부터 돌출됨에 따라 운전자쪽으로 노출된 팝업상태가 된다.

회전레버(500)의 회전에 의해 고하중 스프링모듈(200)이 페달하우징(100)으로부터 돌출되는 방향으로 직선이동을 할 때에, 고하중 스프링모듈(200)의 이동력은 리턴스프링(800)의 탄성력보다 커서 리턴스프링(800)의 탄성력을 이기고 이동하게 되고, 스프링돌기(211)는 가이드구멍(130)을 따라 상측으로 이동해서 페달패드(300)의 팝업시 스프링돌기(211)는 가이드구멍(130)의 최상단에 위치하게 된다.

도 8과 같이 페달패드(300)가 페달하우징(100)으로부터 돌출된 팝업상태가 되면, 운전자는 돌출된 페달패드(300)의 조작면(310)을 밟아서 정상적인 조작을 하게 된다.

도 9는 페달하우징(100)으로부터 돌출되어서 팝업된 페달패드(300)를 운전자가 발로 밟아서 조작한 상태이다.

팝업된 페달패드(300)를 운전자가 발로 밟아서 조작하면, 페달패드(300)는 고하중 스프링모듈(200)의 탄성력을 이기면서 페달하우징(100)을 향해 직선이동하고, 이때 고하중 스프링모듈(200)은 압축되면서 답력을 생성하고, 페달패드(300)의 직선이동시 페달패드(300)와 연결된 센서레버(710)가 회전하고, 센서레버(710)의 회전시 회전레버(710)에 결합된 영구자석의 위치가 변화하고, 페달센서(700)는 영구자석의 회전위치변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 페달패드(300)의 조작(직선이동)을 검출해서 제동과 관련한 신호를 발생하게 된다.

본 발명에 따른 실시예는 직선형 모터(410)의 작동에 의한 플런저(420)의 진퇴운동으로 인해 고하중 스프링모듈(200) 및 페달패드(300)가 함께 직선이동하고, 페달패드(300)의 직선이동시 페달패드(300)와 연결된 센서레버(710)가 회전할 때에는, 오작동의 의한 사고방지를 위해 페달센서(700)는 제동과 관련된 신호를 발생하지 않는 것이 특징이다.

즉, 페달패드(300)가 액추에이터(400)의 작동으로 도 7의 숨김상태 및 도 8의 팝업상태로 변환될 때에는, 페달패드(300)의 직선이동에 의해 센서레버(710)가 회전하더라도, 페달센서(700)는 제동과 관련된 신호를 발생하지 않게 됨으로써, 오작동에 의한 사고를 방지하게 된다.

다만, 도 9와 같이 페달패드(300)가 팝업된 상태이고 직선형 모터(410)가 작동하지 않음에 따라 플런저(420)가 진퇴운동을 하지 않는 상황에서 운전자의 조작으로 페달패드(300)가 직선이동하고 페달패드(300)와 연결된 회전레버(710)가 회전할 때에만 페달센서(700)는 제동과 관련된 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(300)의 조작이 가능하도록 페달패드(300)가 페달하우징(100)으로부터 돌출되어서 운전자쪽으로 노출되게 팝업되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 운전자에 의한 페달패드(300)의 조작이 불가능하도록 페달패드(300)가 페달하우징(100)속으로 삽입되어서 운전자쪽으로의 노출이 차단된 숨김상태가 가능한 구성으로, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서 페달의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 폴더블 브레이크페달장치는 고하중 스프링모듈(200)을 사용해서 답력을 구현하는 구성으로, 이를 통해 일반적인 폴더블 가속페달장치에서 사용하는 저용량 모터의 사용이 가능하고, 이를 통해 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 고하중 스프링모듈(200)과 최대한 평행한 상태가 되도록 액추에이터(400)를 설치하고, 고하중 스프링모듈(200)과 액추에이터(400)사이에 위치한 회전레버(500)를 이용해서 고하중 스프링모듈(200)과 액추에이터(400)를 연결한 구성으로, 이를 통해 효율적인 레이아웃의 구조를 갖도록 함으로써 전체적인 외형의 크기를 축소할 수 있도록 하고, 더 나아가 액추에이터의 짧은 스트로크(stroke)로 페달패드(300)의 팝업속도를 빠르게 할 수 있도록 함으로써 팝업시의 응답성 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.

100 - 페달하우징 110 - 커버
120 - 하우징구멍 130 - 가이드구멍
200 - 고하중 스프링모듈 210 - 아우터실린더
211 - 스프링돌기 220 - 이너실린더
230 - 스프링시트 240 - 연결로드
250 - 제1스프링 260 - 제2스프링
270 - 제1댐퍼 280 - 제2댐퍼
300 - 페달패드 400 - 액추에이터
410 - 직선형 모터 420 - 플런저
500 - 회전레버 510 - 제1레버부
511 - 접촉부 512 - 돌기부
520 - 제2레버부 521 - 핀구멍
600 -액추에이터 제어PCB 700 - 페달센서
710 - 센서레버 800 - 리턴스프링
910 - 레버핀 920 - 연결핀
R1 - 제1레버부의 회전반경
S1 - 액추에이터의 길이방향 축선
S2 - 고하중 스프링모듈의 길이방향 축선

Claims

운전석 하부공간에 고정되게 설치된 페달하우징;
상기 페달하우징내에 위치하면서 페달하우징에 대해 직선이동이 가능하도록 설치되고, 답력을 구현하는 고하중 스프링모듈;
상기 고하중 스프링모듈의 일단과 결합되고, 운전자의 발로 조작되며, 고하중 스프링모듈이 직선 이동할 때에 함께 이동해서 페달하우징속으로 삽입된 숨김상태 및 페달하우징으로부터 돌출된 팝업상태로의 변경이 가능하도록 설치된 페달패드;
상기 페달하우징내에서 고하중 스프링모듈의 측부에 위치하도록 고정 설치되고, 고하중 스프링모듈의 직선이동을 위해 동력을 발생하는 액추에이터; 및
상기 고하중 스프링모듈과 액추에이터를 연결해서 액추에이터의 동력을 고하중 스프링모듈로 전달하는 회전레버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 페달하우징에 고정되게 설치되고, 액추에이터와 전기적으로 연결되어서 액추에이터의 작동을 제어하는 액추에이터 제어PCB;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 페달하우징내에 고정되게 설치되면서 페달패드와 센서레버를 통해 연결된 것으로, 페달패드의 직선이동시 센서레버의 회전을 통해 페달패드의 조작을 검출해서 제동과 관련한 신호를 발생하는 복수개의 페달센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 페달패드는 페달하우징에 형성된 하우징구멍을 통해 직선방향으로 이동해서 페달하우징으로부터 돌출되는 직선 돌출형 패드인 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 3에 있어서,
상기 고하중 스프링모듈의 길이방향을 따라 연장되게 배치되면서 고하중 스프링모듈의 타단과 페달하우징에 양단이 각각 결합된 것으로, 고하중 스프링모듈이 페달하우징속으로 삽입되는 방향으로 이동할 수 있도록 고하중 스프링모듈에 탄성력을 제공하는 리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 5에 있어서,
상기 페달하우징에는 페달패드가 관통하는 하우징구멍이 형성되고;
상기 페달패드가 하우징구멍을 관통하는 방향을 따라 연장되도록 페달하우징에 가이드구멍이 형성되고;
상기 고하중 스프링모듈에는 가이드구멍으로 삽입되어서 가이드구멍을 따라 이동하는 스프링돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 액추에이터는 고하중 스프링모듈과 평행하게 설치되거나 또는 평행에 가장 근접한 형태로 설치되고;
상기 회전레버는 고하중 스프링모듈과 액추에이터사이의 위치에서 고하중 스프링모듈과 액추에이터를 연결하도록 설치된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 6에 있어서,
상기 액추에이터는 페달하우징내에 고정되게 설치된 직선형 모터; 및
상기 직선형 모터의 작동시 진퇴 운동하고 회전레버의 일단과 회전 가능하게 결합된 플런저를 포함하고;
상기 플런저의 진퇴 운동시 회전레버가 페달하우징에 대해 회전하고, 회전레버의 회전에 의해 고하중 스프링모듈이 페달하우징에 대해 직선이동하며, 페달패드는 고하중 스프링모듈과 함께 직선이동해서 페달하우징속으로 삽입된 숨김상태 및 페달하우징으로부터 돌출된 팝업상태로 변경되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 8에 있어서,
상기 직선형 모터로 전원공급이 차단되면 플런저는 직선형 모터속으로 삽입되는 후퇴이동을 하고, 플런저의 후퇴이동시 회전레버에 의한 고하중 스프링모듈의 지지가 해제됨에 따라 고하중 스프링모듈은 리턴스프링의 탄성력에 의해 페달하우징속으로 삽입되는 직선이동을 하고, 페달패드는 고하중 스프링모듈과 함께 직선이동해서 페달하우징속으로 삽입된 숨김상태가 되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 8에 있어서,
상기 직선형 모터로 전원이 공급되면 플런저는 직선형 모터밖으로 돌출되는 전진이동을 하고, 플런저의 전진이동시 회전레버의 회전으로 고하중 스프링모듈은 페달하우징으로부터 돌출되는 방향으로 직선이동을 하고, 페달패드는 고하중 스프링모듈과 함께 직선이동해서 페달하우징으로부터 돌출된 팝업상태가 되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 8에 있어서,
상기 직선형 모터의 작동에 의한 플런저의 진퇴운동으로 인해 고하중 스프링모듈 및 페달패드가 함께 직선이동하고, 페달패드의 직선이동시 페달패드와 연결된 센서레버가 회전할 때에는 오작동의 방지를 위해 페달센서는 제동과 관련된 신호를 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 8에 있어서,
상기 페달패드가 팝업된 상태이고, 직선형 모터가 작동하지 않음에 따라 플런저가 진퇴운동을 하지 않는 상황에서 운전자의 조작으로 페달패드가 직선이동하고 페달패드와 연결된 회전레버가 회전할 때에만 페달센서는 제동과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 8에 있어서,
상기 회전레버는 페달하우징에 고정된 레버핀을 중심으로 회전 가능하게 설치되고;
상기 레버핀을 중심으로 일측으로 연장되어서 스프링돌기와 접촉함에 따라 고하중 스프링모듈과 연결되는 제1레버부, 및 레버핀을 중심으로 타측으로 연장되어서 플런저와 회전 가능하게 결합된 제2레버부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 13에 있어서,
상기 제1레버부의 길이는 제2레버부의 길이보다 더 길게 형성되어서 액추에이터의 짧은 스트로크로 페달패드의 팝업속도를 빠르게 할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 13에 있어서,
상기 레버핀은 플런저 및 고하중 스프링모듈과의 간섭회피를 위해 액추에이터의 길이방향 축선 및 고하중 스프링모듈의 길이방향 축선사이에 위치하도록 설치된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 13에 있어서,
상기 페달패드가 팝업된 상태일 때 제1레버부의 끝단의 접촉부가 스프링돌기와 접촉해서 고하중 스프링모듈을 지지하고;
상기 페달패드가 팝업된 상태에서 운전자가 페달패드를 밟아서 조작할 때에 고하중 스프링모듈에는 가이드구멍을 따라 페달하우징속으로 삽입되는 방향으로 하중이 발생하고;
상기 페달패드가 팝업된 상태일 때 제1레버부는 고하중 스프링모듈에 발생한 하중의 분력방향을 따라 연장되게 배치되어서 고하중 스프링모듈에 발생한 하중의 대부분을 지지함에 따라 액추에이터로 하중의 전달을 최소화할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 13에 있어서,
상기 페달패드가 팝업된 상태일 때 제1레버부의 끝단의 접촉부가 스프링돌기와 접촉해서 고하중 스프링모듈을 지지하고;
상기 제1레버부의 접촉부는 레버핀을 중심으로 하는 제1레버부의 회전반경과 동일한 원호궤적을 갖는 라운드모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 17에 있어서,
상기 접촉부의 하측 모서리는 제1레버부의 회전반경의 밖으로 돌출된 돌출부로 형성되어서 스프링돌기와의 접촉으로 회전레버의 위치를 규제하는 스톱퍼의 역할을 하도록 된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 8에 있어서,
상기 고하중 스프링모듈은 회전레버의 제1레버부와 접촉하고 가이드구멍으로 삽입된 스프링돌기가 외측으로 돌출되게 형성된 아우터실린더;
상기 아우터실린더속으로 일단이 삽입되어서 아우터실린더의 길이방향을 따라 이동 가능하게 결합된 이너실린더;
상기 이너실린더속에 삽입되어서 이너실린더의 길이방향을 따라 이동 가능하게 설치된 스프링시트;
상기 스프링시트와 페달패드를 회전 가능하게 연결하는 연결로드;
상기 아우터실린더속에 위치하고 아우터실린더와 이너실린더에 양단이 지지되게 설치된 제1스프링;
상기 이너실린더속에 위치하고 이너실린더와 시프링시트에 양단이 지지되게 설치된 제2스프링;
상기 아우터실린더속에서 이너실린너와 이격된 위치에 고정되게 설치된 제1댐퍼; 및
상기 이너실린더속에서 스프링시트와 이격된 위치에 고정되게 설치된 제2댐퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 19에 있어서,
상기 제2스프링의 스프링력이 제1스프링의 스프링력보다 더 크게 설정된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 19에 있어서,
상기 페달패드가 페달하우징으로부터 돌출된 팝업상태에서 운전자가 페달패드를 조작함에 따라 페달패드가 페달하우징을 향해 직선이동하면, 제1스프링이 먼저 압축되면서 1차 답력이 생성되고, 제1스프링이 압축된 후 제2스프링이 압축되면서 1차 답력보다 큰 2차 답력이 생성되고, 제2스프링이 압축된 후 마지막으로 제1댐퍼와 제2댐퍼가 압축되면서 추가답력이 발생함에 따라 2차 답력보다 큰 3차 답력이 생성되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.