KR20220108333A - 자율주행차량의 운전자 풋레스트장치 - Google Patents

Abstract

자율주행 시 운전자가 편안한 착좌 자세를 확보할 수 있는 풋레스트(footrest)를 제공하여, 장시간 운전 시 운전 자세로 인해 발생할 수 있는 불편함을 해소하고 안전 운전 집중도를 확보할 수 있도록 한 자율주행차량의 운전자 풋레스트장치에 관한 것으로서, 자율주행 진입 유무를 판단하는 자율주행 진입 판단부, 자율주행 진입 판단부에 의해 자율주행으로 판단되면, 풋레스트를 이동시키는 이동 제어신호를 발생하고, 자율주행이 해제되면 풋레스트를 원래의 위치로 복원하는 이동 제어신호를 발생하는 풋레스트 제어부, 풋레스트의 위치를 감지하여 풋레스트 제어부에 전달하는 위치 센서, 및 풋레스트 제어부에서 발생하는 이동 제어신호에 따라 풋레스트를 승 하강시키는 제1 및 제2 위치 액추에이터를 포함하여, 자율주행차량의 운전자 풋레스트장치를 구현한다.

Description

자율주행차량의 운전자 풋레스트장치{Driver footrest device for autonomous vehicles}

본 발명은 자율주행차량의 운전자 풋레스트장치에 관한 것으로, 특히 자율주행 시 운전자가 편안한 착좌 자세를 확보할 수 있는 풋레스트(footrest)를 제공하여, 장시간 운전 시 운전 자세로 인해 발생할 수 있는 불편함을 해소하고 안전 운전 집중도를 확보할 수 있도록 한 자율주행차량의 운전자 풋레스트장치에 관한 것이다.

자율주행차량은 운전자 또는 승객이 조작 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차를 의미한다.

운전자가 자율주행기능을 설정하면, 자율주행 진입 조건 즉, 이그니션(IGN) 상태, 도어 클로즈 상태, 스마트키 실내 위치 유무, 안전벨트 체결 상태, 긴급 제동 미작동 상태 등을 확인하여, 자율주행 진입 조건을 만족하면 자율주행 모드로 진입을 한다.

자율주행 중에 자율주행 모드를 오프하거나, 긴급제동 작동이 발생하거나 안전벨트 해제가 발생하면 자율주행 모드를 자동으로 해제한다.

여기서 자율주행 시 차량 운전자는 브레이크/페달 및 엑셀 페달의 조작이 불필요하다. 운전자의 편안한 자세 유도를 위해 왼쪽 발의 편안함을 위한 왼쪽 풋레스트는 구비되어 있으나, 오른쪽 발의 편안한 자세 유도를 위한 오른쪽 풋레스트는 구비되어 있지 않다.

통상, 자율주행 시 운전자의 자세는 페달을 밟는 착좌 자세가 아니므로, 운전자는 편안한 자세를 위해 차량 설계와 다른 위치에 다리를 놓는 경우가 많다. 일반적인 차량 패키지 설계 시 운전자의 페달 조작이 없는 상태를 고려하지 않기 때문에 오른쪽 다리는 페달 오조작이 없도록 세워서 앉아야 한다. 이로 인해 고속도로와 같은 장시간 자율주행 시 불편한 자세를 감내해야 한다.

한편, 자율 주행 차량은 자율 주행 시 왼쪽 발의 편안함을 위해 풋레스트는 제시되었으나, 오른발 또는 양발의 편안함을 위해 풋레스트는 고려되지 않아, 자율주행 시 운전자의 편안함을 유도해주는 데에 한계가 있다.

자율 주행 차량의 풋레스트에 대해 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 및 <특허문헌 2> 에 개시되어 있다.

<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 자율 주행 시 운전자의 자세 변화를 위해 발판부 가동 수단을 구비하고, 발판부 가동 수단을 통해 자율주행 시 발판을 승하강 시켜 운전자가 편안한 자세를 유지하도록 한다.

그러나 이러한 <특허문헌 1> 은 운전자의 풋레스트를 위해 별도의 발판부를 페달 근처에 마련하는 방식이므로, 발판부가 페달 근처의 별도의 공간에 마련되어 공간 제약이 따르고, 운전 중 무심코 발판부에 발이 접촉되어 운전 장해를 유발하는 단점이 있다.

또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 차량의 운전석 측에 별도의 풋레스트의 발판부를 돌출되게 구현하고, 자동 운전 시에 발판부에 발을 올려놓고 편안한 자세를 유지하도록 한다.

이러한 <특허문헌 2> 도 운전자의 풋레스트를 위해 별도의 발판부를 페달 근처에 마련하는 방식이므로, 발판부가 페달 근처의 별도의 공간에 마련되어 공간 제약이 따르고, 운전 중 무심코 발판부에 발이 접촉되어 운전 장해를 유발하는 단점이 있다.

일본 등록특허 제6497182호(2019.03.22. 등록)(자동 운전 차량의 운전 자세 조정장치) 일본 특허공개 2017-111468호(2017. 06.22. 공개)(자동 운전 제어 시스템, 운전 정보 출력장치 및 풋레스트)

따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 자율주행차량에서 오른쪽 풋레스트가 없어서 장시간 운전 시 발생하는 운전자의 불편함 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 자율주행 시 운전자가 편안한 착좌 자세를 확보할 수 있는 양발 풋레스트(footrest)를 제공하여, 장시간 운전 시 운전 자세로 인해 발생할 수 있는 불편함을 해소하고 안전 운전 집중도를 확보할 수 있도록 한 자율주행차량의 운전자 풋레스트장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 풋레스트를 운전석 실내 바닥면에 내장되도록 구현하여, 자율주행이 아닌 경우에는 운전자 발이 접촉되는 것을 방지하여 운전 방해가 없도록 하고, 자율주행 시 운전자의 양발을 편안히 안착시키기 위한 위치로 이동하여 운전자의 편안한 자세를 유도해줄 수 있는 자율주행차량의 운전자 풋레스트장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "자율주행차량의 운전자 풋레스트장치"는,

차량의 운전석 실내 바닥면에 내장되며, 실내 바닥면을 기준으로 하부에서 승 하강하는 풋레스트;

자율주행 진입 유무를 판단하는 자율주행 진입 판단부;

상기 자율주행 진입 판단부에 의해 자율주행으로 판단되면, 상기 풋레스트를 이동시키는 이동 제어신호를 발생하고, 상기 자율주행이 해제되면 상기 풋레스트를 원래의 위치로 복원하는 이동 제어신호를 발생하는 풋레스트 제어부;

상기 풋레스트의 위치를 감지하여 상기 풋레스트 제어부에 전달하는 위치 센서;

상기 풋레스트 제어부에서 발생하는 이동 제어신호에 따라 상기 풋레스트를 승 하강시키는 제1 및 제2 위치 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 풋레스트는 상기 실내 바닥면을 기준으로 하부에서 승 하강하되, 전면 및 후면의 승 하강이 독립적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기에서 제1 및 제2 위치 액추에이터는 상기 풋레스트의 전후 높이가 동일하도록 승 하강시키거나, 상기 풋레스트가 경사지도록 승 하강시키는 것을 특징으로 한다.

상기에서 제1 위치 액추에이터는 상기 풋레스트의 앞쪽 부분을 승 하강시키며, 상기 제2 위치 액추에이터는 상기 풋레스트의 뒷쪽 부분을 승 하강시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 자율주행 시 운전자가 편안한 착좌 자세를 확보할 수 있는 양발 풋레스트(footrest)를 제공하여, 장시간 운전 시 운전 자세로 인해 발생할 수 있는 불편함을 해소하고 안전 운전 집중도를 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 풋레스트를 운전석 실내 바닥면에 내장되도록 구현하여, 자율주행이 아닌 경우에는 운전자 발이 접촉되는 것을 방지하여 운전 방해가 없도록 하고, 자율주행 시 운전자의 양발을 편안히 안착시키기 위한 위치로 이동하여 운전자의 편안한 자세를 유도해줄 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자율주행차량의 운전자 풋레스트장치의 블록 구성도,
도 2는 본 발명에서 자율주행 시 풋레스트가 하강하는 예시도,
도 3은 자율주행 진입 전과 자율주행 진입 후 운전자의 착좌 자세 예시도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자율주행차량의 운전자 풋레스트장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자율주행차량의 운전자 풋레스트장치(100)의 블록 구성도이고, 도 2는 자율주행 시 풋레스트의 동작 예시도로서, 풋레스트(70), 자율주행 진입 판단부(10), 풋레스트 제어부(20), 위치 센서(30), 제1 및 제2 위치 액추에이터(40)(50)를 포함할 수 있다.

도 2에서 참조부호 60은 엑셀 페달 및 브레이크 페달을 의미한다.

풋레스트(70)는 차량의 운전석 실내 바닥면에 내장되며, 실내 바닥면을 기준으로 하부에서 승 하강하는 역할을 한다. 이러한 풋레스트(70)는 상기 실내 바닥면을 기준으로 하부에서 승 하강하되, 앞쪽 및 뒤쪽의 승 하강이 독립적으로 이루어진다. 따라서 필요에 따라 풋레스트(70)의 앞쪽 및 뒤쪽 높이를 동일하게 하거나, 경사지게 할 수 있다. 풋레스트(70)에는 운전자가 양발을 거치하기 위한 발판부가 구비되어 있다. 여기서 앞쪽은 발가락이 거치되는 부분을 의미하고, 뒤쪽은 발뒤꿈치가 거치되는 부분을 의미한다.

자율주행 진입 판단부(10)는 차량 장치와 연동하여 자율주행 진입 유무를 판단하는 역할을 한다.

풋레스트 제어부(20)는 상기 자율주행 진입 판단부(10)에 의해 자율주행으로 판단되면, 상기 풋레스트(70)를 이동시키는 이동 제어신호를 발생하고, 상기 자율주행이 해제되면 상기 풋레스트(70)를 원래의 위치로 복원하는 이동 제어신호를 발생하는 역할을 한다.

이러한 풋레스트 제어부(20)는 후술되는 위치 센서(30)의 위치 값을 기초로 상기 풋레스트(20)의 이동량을 제어할 수 있다.

위치 센서(30)는 상기 풋레스트(70)의 위치를 감지하여 상기 풋레스트 제어부(20)에 전달할 수 있다. 이러한 위치 센서(30)는 풋레스트(70)의 앞쪽 부분의 높이(위치)를 감지하는 위치 감지센서와, 풋레스트(70)의 뒤쪽 부분의 높이(위치)를 감지하는 위치 감지센서로 구현할 수 있다. 여기서 앞쪽 부분은 발가락이 거치되는 부분을 의미하고, 뒤쪽 부분은 발뒤꿈치가 거치되는 부분을 의미한다.

제1 및 제2 위치 액추에이터(40)(50)는 상기 풋레스트 제어부(20)에서 발생하는 이동 제어신호에 따라 상기 풋레스트(70)를 승 하강시키는 역할을 한다. 여기서 제1 및 제2 위치 액추에이터(40)(50)는 모터와, 풋레스트(70)를 지지하면서 상기 모터에서 발생하는 동력으로 상기 풋레스트(70)를 승 하강시키는 이동수단을 포함할 수 있다.

상기 제1 및 제2 위치 액추에이터(40)(50)는 상기 풋레스트(70)의 앞쪽 부분 및 뒤쪽 부분의 높이가 동일하도록 승 하강시키거나, 상기 풋레스트가 경사지도록 승 하강시킬 수 있다.

상기 제1 위치 액추에이터(40)는 상기 풋레스트(70)의 앞쪽 부분을 승 하강시키며, 상기 제2 위치 액추에이터(50)는 상기 풋레스트(70)의 뒤쪽 부분을 승 하강시킨다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 자율주행차량의 운전자 풋레스트장치(100)의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 차량 주행 중에, 운전자가 자율주행 기능을 온 시키면, 자율주행 진입 판단부(10)에서 차량장치와 연동하여 차량 정보를 획득하고, 획득한 차량 정보를 이용하여 자율주행 진입 조건이 만족하는지를 확인한다. 즉, 이그니션(IGN) 상태가 온인지, 모든 도어가 클로즈 상태인지, 스마트키가 실내에 위치하는지, 안전벨트가 체결된 상태인지, 긴급 제동이 미작동 상태인지 등을 확인하여, 자율주행 진입 조건을 만족하면 자율주행 모드로 진입을 한다.

자율주행 모드로 진입을 하면, 풋레스트 제어부(20)에 자율주행 모드로 진입했다는 신호를 전달한다.

풋레스트 제어부(20)는 상기 자율주행 진입 판단부(10)에 의해 자율주행 모드로 진입했다는 신호가 전달되면, 풋레스트(70)를 이동시키는 이동 제어신호를 발생하여 제1 및 제2 위치 액추에이터(40)(50)에 전달한다.

여기서, 자율주행 진입 이전에 풋레스트(70)는 운전석 실내 바닥면에 내장된 상태이며, 풋레스트(70)의 표면(예를 들어, 발판부)은 상기 실내 바닥면과 수평을 이룬 상태가 된다(도 3의 상부 도면 참조).

여기서 이동 제어신호는 제1 및 제2 위치 액추에이터(40)(50)를 독립적으로 제어하는 이동 제어신호일 수 있다.

상기 제1 및 제2 위치 액추에이터(40)(50)는 상기 풋레스트 제어부(20)에서 발생하는 이동 제어신호에 따라 모터가 동작하고, 모터에 연동하는 이동수단이 동작을 하여 상기 풋레스트(70)를 실내 바닥면을 기준으로 하부로 하강시킨다.

상기 풋레스트(70)의 하강 이동이 시작되면, 위치 센서(30)는 상기 풋레스트(70)의 앞쪽 부분의 높이(위치)와 뒤쪽 부분의 높이(위치)를 별도로 감지하여 상기 풋레스트 제어부(20)에 전달한다.

상기 풋레스트 제어부(20)는 상기 위치 센서(30)로부터 감지되는 풋레스트(70)의 앞쪽 부분의 높이에 따라 상기 제1 위치 액추에이터(40)의 동작을 제어하고, 뒤쪽 부분의 높이에 따라 상기 제2 위치 액추에이터(50)의 동작을 제어한다.

즉, 바람직하게 상기 풋레스트(70)의 앞쪽 부분보다 뒤쪽 부분이 더 하강하도록 즉, 운전자 발을 기준으로 발 앞꿈치보다 뒤꿈치 부분이 더 내려가도록 제1 및 제2 위치 액추에이터(40)(50)의 구동을 제어한다.

상기 제1 및 제2 위치 액추에이터(40)(50)를 동작시켜 풋레스트(70)를 실내 바닥면 아래로 하강시키면서, 상기 위치 센서(30)로 검출한 풋레스트(70)의 앞쪽 부분 높이가 미리 설정된 높이에 위치하면 제1 위치 액추에이터(40)를 정지시키고, 검출한 풋레스트(70)의 뒤쪽 부분 높이가 미리 설정된 높이에 위치하면 제2 위치 액추에이터(50)를 정지시킨다.

이렇게 풋레스트(70)의 앞쪽 부분의 높이와 뒤쪽 부분의 높이가 미리 설정된 높이에 위치하면, 도 3의 아래 그림과 같이 운전자는 양발을 풋레스트(70)에 올리고, 편안한 착좌 자세를 유지한다.

여기서 도면에는 도시하지 않았지만 필요에 따라 별도의 높이 조절 버튼을 마련하고, 운전자가 높이 조절 버튼을 조작하면 풋레스트 제어부(20)에서 이를 인지하고, 그에 대응하게 풋레스트(70)의 앞뒤 높이를 조절하여 운전자의 취향에 맞게 풋레스트(70)의 하강량 또는 위치를 조절할 수도 있다.

높이 조절 버튼과 풋레스트 제어부(20)는 전기적으로 연결 가능하다고 가정한다.

상기와 같이 풋레스트(70)의 높이를 조절하고, 운전자가 풋레스트(70)에 양발을 올리고 착좌 상태를 유지한 상태에서, 자율주행 진입 판단부(10)에서 자율주행 해제조건을 검출하면, 즉, 자율주행 모드가 오프되거나 긴급 제동이 작동되거나 안전벨트 해제가 발생하면 즉시 자율주행 모드를 해제한다. 자율주행 모드의 해제시에는 자율주행 모드 해제신호를 발생하여 풋레스트 제어부(20)에 전달한다.

풋레스트 제어부(20)는 자율주행 모드 해제신호가 수신되면, 즉시 제1 및 제2 위치 액추에이터(40)(50)의 이동수단을 동작시켜, 풋레스트(70)를 원래의 위치로 복원시킨다.

여기서 제1 및 제2 위치 액추에이터(40)(50)를 원래의 위치로 복원시키는 방법은, 이전에 제1 및 제2 위치 액추에이터(40)(50)를 제어한 제어량을 내부 메모리에 저장하고, 그 제어량에 대응하게 모터를 역회전으로 동작시켜 제1 및 제2 위치 액추에이터(40)(50)를 통해 풋레스트(70)를 원래의 위치로 복원하거나, 모터를 역회전시키면서 위치 센서(30)를 이용하여 풋레스트(70)의 앞쪽 부분 및 뒤쪽 부분의 높이를 감지하면서 제1 및 제2 위치 액추에이터(40)(50)를 동작시키는 것도 가능하다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명은 자율주행 시 운전자가 편안한 착좌 자세를 확보할 수 있는 양발 풋레스트(footrest)를 제공하여, 장시간 운전 시 운전 자세로 인해 발생할 수 있는 불편함을 해소하고 안전 운전 집중도를 확보할 수 있다.

또한, 풋레스트를 운전석 실내 바닥면에 내장되도록 구현하여, 자율주행이 아닌 경우에는 운전자 발이 접촉되는 것을 방지하여 운전 방해가 없도록 하고, 자율주행 시 운전자의 양발을 편안히 안착시키기 위한 위치로 이동하여 운전자의 편안한 자세를 유도해줄 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

10: 자율주행 진입 판단부 20: 풋레스트 제어부
30: 위치 센서 40: 제1 위치 액추에이터
50: 제2 위치 액추에이터 60: 엑셀/브레이크 페달
70: 풋레스트
100: 자율주행차량의 운전자 풋레스트장치

Claims (4)

1. 차량의 운전석 실내 바닥면에 내장되며, 실내 바닥면을 기준으로 승 하강하는 풋레스트;
   자율주행 진입 유무를 판단하는 자율주행 진입 판단부;
   상기 자율주행 진입 판단부에 의해 자율주행으로 판단되면, 상기 풋레스트를 이동시키는 이동 제어신호를 발생하고, 상기 자율주행이 해제되면 상기 풋레스트를 원래의 위치로 복원하는 이동 제어신호를 발생하는 풋레스트 제어부;
   상기 풋레스트의 위치를 감지하여 상기 풋레스트 제어부에 전달하는 위치 센서; 및
   상기 풋레스트 제어부에서 발생하는 이동 제어신호에 따라 상기 풋레스트를 승 하강시키는 제1 및 제2 위치 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 운전자 풋레스트장치.
   
2. 청구항 1에서, 상기 풋레스트는 상기 실내 바닥면을 기준으로 하부에서 승 하강하되, 발가락이 거치되는 앞쪽 부분과 발뒤꿈치가 거치되는 뒤쪽 부분의 승 하강이 독립적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 운전자 풋레스트장치.
   
3. 청구항 1에서, 상기 제1 및 제2 위치 액추에이터는 상기 풋레스트의 앞쪽 부분 및 뒤쪽 부분의 높이가 동일하도록 승 하강시키거나, 상기 풋레스트가 경사지도록 승 하강시키는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 운전자 풋레스트장치.
   
4. 청구항 3에서, 상기 제1 위치 액추에이터는 상기 풋레스트의 앞쪽 부분을 승하강시키며, 상기 제2 위치 액추에이터는 상기 풋레스트의 뒤쪽 부분을 승 하강시키는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 운전자 풋레스트장치.
   
   
   
   
   

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