KR20220115750A - 자율주행 차량용 통합조작장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자율주행 차량용 통합조작장치에 관한 것으로, 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 사용자가 휴대용 기기에 해당하는 이동형 조작기기(10)를 조작해서 차량의 조향과 변속 및 가속과 제동을 실시하고, 특히 이동형 조작기기(10)는 사용자가 한쪽 팔(2)에 착용한 상태에서 원하는 위치로 이동이 가능한 구성으로 이동형 조작기기(10)의 파지에 대한 불편함을 없앨 수 있을 뿐만 아니라 조작시 편의성 향상을 도모할 수 있도록 된 것이다.

Description

자율주행 차량용 통합조작장치{INTEGRATED CONTROL APPARATUS FOR AUTONOMOUS DRIVING VEHICLE}
본 발명은 자율주행 차량용 통합조작장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 사용자가 직접 조작할 수 있도록 자율주행 차량에 구비된 통합조작장치에 관한 기술이다.
자율주행 차량은 운전자가 핸들과 가속페달 및 브레이크 등을 직접 조작하지 않아도 스스로 목적지까지 찾아가는 자율주행 기술이 접목된 스마트 차량이다.
자율주행 상황이 보편적으로 실현될 경우 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드, 및 운전자가 직접 운전을 하지 않고 차량이 스스로 목적지까지 주행하는 자율주행모드를 선택할 수 있다.
한편, 자율주행 중에 긴급 상황이 발생하면 차량의 승객 중 누군가는 차량을 수동으로 직접 조작해야 하며, 이를 위해 차량에는 수동운전모드를 위해 사용자가 조작하는 장치가 마련되어야 한다.
일예로, 게임기 등에서 사용하고 있는 조이스틱(joystick)과 같은 기기를 이용해서 차량 매니저가 수동운전모드시 차량을 조작하는 경우가 있는데, 1개의 조이스틱 기기에 다수개의 버튼과 레버 및 토글을 이용한 스위치가 복잡한 형태로 배치되어 있어서, 조작이 어렵고 불편하며 특히 오조작의 가능성이 있는 단점이 있다.
또한, 사용자가 조작기기를 사용할 때에 최소한 한쪽 손으로 잡고 사용해야 하므로, 조작기기를 파지하는 것에 대한 불편함 및 조작시 불편함이 있는 단점이 있다.
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.
대한민국등록특허공보 제10-1166895호
본 발명은, 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 사용자가 조작할 수 있도록 자율주행 차량에 구비된 통합조작장치로서, 조향과 변속 및 가속과 제동 조작을 위한 이동형 조작기기를 사용자의 한쪽 팔에 착용해서 사용할 수 있는 구성으로, 이동형 조작기기의 파지에 대한 불편함을 없앨 수 있을 뿐만 아니라 조작시 편의성 향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 사용자가 조작할 수 있도록 자율주행 차량에 구비된 통합조작장치로서, 차량의 조향과 변속 및 가속과 제동을 위해 사용자가 수동으로 조작하는 이동형 조작기기를 포함하고; 상기 이동형 조작기기는 사용자가 한쪽 팔에 착용한 상태에서 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 이동형 조작기기는 사용자의 한쪽 팔에 착용해서 고정하는 밴드부; 상기 밴드부와 연결되고 조향다이얼스위치 및 변속버튼스위치가 구비된 메인하우징; 상기 메인하우징으로부터 돌출되게 구비되고 가속버튼스위치 및 제동버튼스위치가 구비된 서포트하우징;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 이동형 조작기기와 분리되게 구성되어서 조향과 변속 및 가속과 제동이외의 기타 기능의 조작을 위해 사용자가 터치식으로 조작하는 고정형 디스플레이기기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 이동형 조작기기는 사용자가 한쪽 팔에 착용한 상태에서 원하는 위치로 이동이 가능한 휴대용 기기이고; 상기 고정형 디스플레이기기는 자율주행 차량의 실내공간에 고정되게 설치된 기기인 것을 특징으로 한다.
상기 고정형 디스플레이기기의 조작으로 구현되는 기타 기능은 차량의 전후방에 장착된 램프류의 구동기능, 경고음 발생기능, 주행모드 변경기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 밴드부는 사용자의 한쪽 팔에 감겨지는 형태로 착용되고 직경크기의 가변이 가능하도록 신축기능을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 조향다이얼스위치는 메인하우징의 위쪽으로 돌출되게 구비되고 밴드부를 착용하지 않은 다른 팔의 손으로 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전시켜서 조작하는 것을 특징으로 한다.
상기 변속버튼스위치는 조향다이얼스위치의 일측에서 메인하우징의 위쪽으로 돌출되게 구비되고 밴드부를 착용하지 않은 다른 팔의 손가락으로 눌러서 조작하는 것을 특징으로 한다.
상기 변속버튼스위치는 메인하우징에 일렬로 배치되고 각각 독립적으로 작동하는 P단 버튼, R단 버튼, N단 버튼, 및 D단 버튼;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 이동형 조작기기는 조향다이얼스위치에 결합된 조향다이얼자석; 및 상기 조향다이얼자석과 대면하도록 메인하우징에 고정 설치된 메인PCB를 더 포함하고; 상기 메인PCB는 조향다이얼자석의 위치변화에 따른 자속의 변화를 통해 조향과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 이동형 조작기기는 메인하우징에 고정 설치된 메인PCB를 더 포함하고; 상기 변속버튼스위치는 고무패드와 결합되고; 상기 고무패드에는 P단 버튼, R단 버튼, N단 버튼, D단 버튼의 조작시 메인PCB와 개별적으로 접촉하는 돌기가 형성되고; 상기 고무패드의 돌기가 메인PCB와 접촉할 때에 변속과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 서포트하우징은 메인하우징으로부터 돌출된 연결부 및 연결부에서 횡방향으로 절곡된 스위치부를 포함하고; 상기 스위치부에 가속버튼스위치와 제동버튼스위치가 구비되고; 사용자는 밴드부가 착용된 한쪽 팔의 손으로 스위치부를 파지하고, 스위치부를 파지한 손의 손가락으로 가속버튼스위치 및 제동버튼스위치를 눌러 조작함으로써 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 가속버튼스위치와 제동버튼스위치 중 어느 하나는 스위치부의 끝에서 측방으로 돌출되게 구비되고, 다른 하나는 스위치부의 전방으로 돌출되게 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 스위치부에 구비된 가속버튼스위치와 제동버튼스위치는 메인하우징의 윗면보다 아래에 위치하도록 구성되어서 밴드부가 착용된 한쪽 팔의 손가락으로 가속버튼스위치 및 제동버튼스위치의 조작이 용이하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 이동형 조작기기는 가속버튼스위치에 구비된 가속버튼자석; 상기 제동버튼스위치에 구비된 제동버튼자석; 상기 가속버튼자석 및 제동버튼자석과 대면하도록 스위치부에 고정 설치된 서포트PCB를 더 포함하고; 상기 서포트PCB는 가속버튼자석의 위치변화에 따른 자속의 변화를 통해 가속과 관련된 신호를 발생하거나 또는 제동버튼자석의 위치변화에 따른 자속의 변화를 통해 제동과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 이동형 조작기기는 메인하우징에 고정 설치되는 것으로 조향다이얼스위치의 조작시에는 조향과 관련된 신호를 발생하고 변속버튼스위치의 조작시에는 변속과 관련된 신호를 발생하는 메인PCB; 및 상기 서포트하우징에 고정 설치되는 것으로 가속버튼스위치의 조작시에는 가속과 관련된 신호를 발생하고 제동버튼스위치의 조작시에는 제동과 관련된 신호를 발생하는 서포트PCB를 더 포함하고; 상기 메인PCB와 서포트PCB는 전원공급 및 신호 송수신을 위해 와이어링을 통해 서로 연결된 것을 특징으로 한다.
상기 조향다이얼스위치는 오조작의 방지를 위해 변속버튼스위치, 가속버튼스위치 및 제동버튼스위치와 조작방식이 서로 상이하고; 상기 변속버튼스위치와 가속버튼스위치 및 제동버튼스위치는 오조작의 방지를 위해 조작방향이 서로 상이한 것을 특징으로 한다.
상기 가속버튼스위치와 제동버튼스위치가 동시에 조작되면 서포트PCB는 제동버튼스위치의 신호를 우선순위로 인식해서 처리하는 것을 특징으로 한다.
상기 조향다이얼스위치는 사용자가 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전시켜서 조작하고, 변속버튼스위치와 가속버튼스위치 및 제동버튼스위치는 사용자가 눌러서 조작하며; 상기 조향다이얼스위치와 변속버튼스위치 및 가속버튼스위치와 제동버튼스위치는 사용자의 조작력이 해제되면 스프링력에 의해 초기위치로 복귀하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자율주행 차량용 통합조작장치는, 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 사용자가 휴대용 기기에 해당하는 이동형 조작기기를 조작해서 차량의 조향과 가감속 및 긴급제동을 실시하고, 터치식으로 조작하는 고정형 디스플레이기기를 조작해서 차량의 기타 기능을 수행하는 구성으로, 조작이 쉽고 편리하며, 특히 차량의 다양한 조작기능을 이동형 조작기기와 터치식 디스플레이기기로 분리해서 구성함에 따라 오조작을 최대한 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 이동형 조작기기는 사용자가 손으로 파지한 상태로 원하는 위치로 이동이 가능한 휴대용 기기로서, 부피가 작고 중량이 가벼워서 쉽게 조작이 가능한 효과가 있다.
또한, 이동형 조작기기에 구비된 조향다이얼스위치와 긴급제동 택트스위치 및 토글버튼스위치는 조작방식이 상이한 구성으로, 이를 통해 오조작을 최대한 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 이동형 조작기기에 비상용 망치가 일체로 구비된 구성으로, 자율주행 차량의 외부로 탈출해야 하는 긴급 상황 발생시에 망치를 승객의 안전을 확보할 수 있는 도구로서 활용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따라 자율주행 차량에 통합조작장치가 구비된 도면,
도 2는 본 발명에 따른 이동형 조작기기가 사용자의 한쪽 팔에 착용된 상태의 도면,
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 이동형 조작기기의 사시도 및 측면도,
도 6은 본 발명에 따른 이동형 조작기기의 분해도,
도 7은 본 발명에 따른 메인PCB와 서포트PCB가 와이어링을 통해 서로 연결된 상태의 도면,
도 8은 본 발명에 따라 서포트하우징의 스위치부에 가속버튼스위치 및 제동버튼스위치가 결합된 상태의 도면이다.
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 일실시예에 따른 자율주행 차량용 통합조작장치에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 자율주행 차량용 통합조작장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 자율주행 차량(1)내에 구비되며, 자율주행 중에 긴급 상황이 발생하면 차량의 매니저가 직접 조작해서 차량을 수동운전모드로 운행할 수 있는 기기이다.
즉, 본 발명에 따른 자율주행 차량용 통합조작장치는 차량의 조향과 변속 및 가속과 제동을 위해 사용자가 수동으로 조작하는 이동형 조작기기(10); 및 상기 이동형 조작기기(10)와 분리되게 구성되어서 조향과 변속 및 가속과 제동이외의 기타 기능의 조작을 위해 사용자가 터치식으로 조작하는 고정형 디스플레이기기(20);를 포함한다.
상기 이동형 조작기기(10)는 사용자의 한쪽 팔(2)에 고정시킨 상태에서 원하는 위치로 이동이 가능한 휴대용 조작기기이고, 상기 고정형 디스플레이기기(20)는 자율주행 차량(1)의 실내공간에 고정되게 설치된 기기로서, 이동형 조작기기(10)와 고정형 디스플레이기기(20)는 서로 분리된 구조의 기기가 된다.
고정형 디스플레이기기(20)의 조작으로 구현되는 기타 기능은 차량의 전후방에 장착된 램프류의 구동기능, 경고음 발생기능, 주행모드 변경기능을 포함한다.
차량의 램프류는 차량에 장착되는 모든 종류의 램프를 포함하며, 헤드램프, 안개등, 방향지시등, 미등, 경고등 등이 포함될 수 있다.
주행모드의 변경은 자율주행모드와 수동운전모드가 포함된다.
본 발명에 따른 실시예는 휴대용 기기에 해당하는 이동형 조작기기(10)를 조작해서 차량의 조향과 변속 및 가속과 제동을 실시하고, 터치식 고정형 디스플레이기기(20)를 조작해서 차량의 기타 기능을 수행하는 구성으로, 조작이 쉽고 편리하며, 특히 차량의 다양한 조작기능을 이동형 조작기기(10)와 터치식 고정형 디스플레이기기(20)로 분리해서 구성함에 따라 오조작을 최대한 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 이동형 조작기기(10)는 사용자가 한쪽 팔(2)에 착용한 상태에서 원하는 위치로 이동이 가능한 휴대용 기기로서, 부피가 작고 중량이 가벼워서 쉽게 조작이 가능하며, 특히 이동형 조작기기(10)의 파지에 대한 불편함을 없앨 수 있을 뿐만 아니라 조작시 편의성 향상을 도모할 수 있는 장점도 있다.
이동형 조작기기(10)는 스프링와이어(30)를 매개로 고정형 디스플레이기기(20) 또는 자율주행 차량과 연결될 수 있고, 스프링와이어(30)의 양단은 이동형 조작기기(10) 및 고정형 디스플레이기기(20)와 분리 가능한 커넥터구조로 연결될 수 있다.
이동형 조작기기(10)는 사용자인 차량의 매니저가 한쪽 팔(2)에 착용하여 고정한 상태에서 원하는 위치로 이동이 가능한 휴대용 조작기기로서, 스프링와이어(30)는 이동형 조작기기(10)의 위치 이동시에도 자체적으로 보유한 텐션에 의해 처짐현상이 발생하지 않아서, 발로 밟히는 현상을 방지할 수 있고, 이를 통해 단선에 의한 고장을 예방할 수 있게 됨으로써 안전성 측면에서 유리한 장점이 있다.
스프링와이어930)의 커넥터구조는 락킹구조를 가지고 있어서 락킹을 해제하지 않는 한 이동형 조작기기(10) 및 고정형 디스플레이기기(20)로부터 이탈되지 않는다.
본 발명에 따른 이동형 조작기기(10)는 사용자의 한쪽 팔(2)에 착용해서 고정되는 밴드부(100), 상기 밴드부(100)와 연결된 메인하우징(200), 및 상기 메인하우징(200)으로부터 돌출되게 구비된 서포트하우징(300)을 포함한다.
밴드부(100)는 사용자의 한쪽 팔(2)에 원통형으로 감겨져서 착용되고 직경크기의 가변이 가능하도록 신축기능을 구비할 수 있는 신축 밴드(expansion band)가 일예로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따라 메인하우징(200)에는 조향다이얼스위치(400) 및 변속버튼스위치(500)가 구비되고, 서포트하우징(300)에는 가속버튼스위치(600) 및 제동버튼스위치(700)가 구비된다.
메인하우징(200)은 조향다이얼스위치(400) 및 변속버튼스위치(500)가 상측으로 관통되게 설치되는 커버(210)를 포함하며, 커버(210)는 메인하우징(200)과 분리 가능하게 조립된다.
조향다이얼스위치(400)는 메인하우징(200)의 위쪽으로 돌출되게 구비되고, 사용자가 밴드부(100)를 한쪽 팔(2)에 착용된 상태에서 밴드부(100)를 착용하지 않은 다른 팔의 손(3) 즉 왼손의 손가락이나 또는 왼손 전체를 이용해서 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전시켜서 조작할 수 있다.
조향다이얼스위치(400)는 메인하우징(200)의 위쪽으로 돌출되게 구비되어서 사용자의 조작시 메인하우징(200)에 대해 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전하고, 사용자의 조작력이 해제되면 조향다이얼 복귀스프링(410)의 스프링력에 의해 반대방향으로 회전해서 초기위치로 복귀한다.
조향다이얼 복귀스프링(410)은 코일스프링으로 일단은 메인하우징(200)에 결합되고 타단은 조향다이얼스위치(400)에 결합되어 설치된다.
조향다이얼스위치(400)에는 조향다이얼자석(420)이 결합되고, 상기 조향다이얼자석(420)은 메인하우징(200)에 고정되게 결합된 메인PCB(800, Printed Circuit Board)와 대면하는 형태로 설치된다.
사용자가 조향다이얼스위치(400)를 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전시키면 조향다이얼자석(420)이 회전하고, 메인PCB(800)는 조향다이얼자석(420)의 회전에 따른 자속의 변화를 통해 조향다이얼스위치(400)의 회전을 인지해서 조향과 관련된 신호를 발생하게 된다.
또한, 사용자가 조향다이얼스위치(400)를 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전시킴에 따라 조향다이얼 복귀스프링(410)이 압축되면서 탄성력을 축적하게 되고, 사용자가 조향다이얼스위치(400)로부터 조작력을 해제하면 조향다이얼스위치(400)는 조향다이얼 복귀스프링(410)의 스프링력에 의해 반대방향으로 회전해서 초기위치로 복귀하게 된다.
조향다이얼스위치(400)에는 파워핸들이 추가로 더 구비될 수 있으며, 파워핸들의 윗면은 조향다이얼스위치(400)의 외부로 노출되게 설치될 수 있다.
파워핸들의 윗면은 사용자가 손가락을 얹을 수 있는 오목한 모양으로 형성되며, 사용자가 왼손의 검지 또는 엄지를 파워핸들의 윗면에 올려서 적은 힘으로 회전력을 가해주면 조향다이얼스위치(400) 전체가 메인하우징(200)에 대해 회전할 수 있게 된다.
변속버튼스위치(500)는 조향다이얼스위치(400)의 일측에서 메인하우징(200)의 위쪽으로 돌출되게 구비되고, 사용자가 밴드부(100)를 한쪽 팔(2)에 착용된 상태에서 밴드부(100)를 착용하지 않은 다른 팔의 손(3) 즉 왼손의 손가락으로 눌러서 조작할 수 있다.
변속버튼스위치(500)는 메인하우징(200)에 일렬로 배치된 P단 버튼(510)과 R단 버튼(520)과 N단 버튼(530) 및 D단 버튼(540)을 포함하고, 상기 P단 버튼(510), R단 버튼(520), N단 버튼(530), D단 버튼(540)은 각각 독립적으로 작동이 가능하도록 구성된다.
변속버튼스위치(500)는 스프링의 역할을 하는 고무패드(550)와 결합되고, 고무패드(550)에는 P단 버튼(510), R단 버튼(520), N단 버튼(530), D단 버튼(540)의 조작시 메인PCB(800)와 개별적으로 접촉하는 4개의 돌기(560)가 형성된다.
따라서, 사용자가 단 버튼(510), R단 버튼(520), N단 버튼(530), D단 버튼(540) 중 어느 하나를 눌러서 조작하면 고무패드(550)의 돌기(560)가 메인PCB(800)와 접촉하게 되고, 돌기(560)가 메인PCB(800)에 접촉시 메인PCB(800)는 변속과 관련된 신호를 발생하게 된다.
고무패드(550)는 변속버튼스위치(500)를 눌러서 조작할 때에 압축되고, 조작력을 해제하는 복원되면서 변속버튼스위치(500)를 초기위치로 복귀시키게 된다.
서포트하우징(300)은 메인하우징(200)으로부터 돌출된 연결부(310) 및 연결부(310)에서 횡방향으로 절곡된 스위치부(320)를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이 사용자가 밴드부(100)를 한쪽 팔(2)에 착용된 상태일 때 연결부(310)는 밴드부(100)를 착용한 팔(2)의 손(4)을 향하여 전방으로 돌출게 구비되고, 스위치부(320)는 연결부(310)에서 횡방향으로 휘어지게 형성되며, 스위치부(320)에 가속버튼스위치(600)와 제동버튼스위치(700)가 구비된다.
사용자는 밴드부(100)가 착용된 한쪽 팔(2)의 손(4) 즉 오른손으로 스위치부(320)를 파지하고, 스위치부(320)를 파지한 손(4)의 손가락으로 가속버튼스위치(600) 및 제동버튼스위치(700)를 눌러 조작함으로써 사용하게 된다.
본 발명의 실시예에 따라 가속버튼스위치(600)는 스위치부(320)의 끝에서 측방으로 돌출되게 구비되고, 제동버튼스위치(700)는 스위치부(320)의 전방으로 돌출되게 구비될 수 있으며, 이 경우 가속버튼스위치(600)는 밴드부(100)가 착용된 한쪽 팔(2)의 엄지를 이용해서 조작할 수 있고, 제동버튼스위치(700)는 밴드부(100)가 착용된 한쪽 팔(2)의 검지와 중지 및 약지를 이용해서 조작할 수 있다.
다른 예로 가속버튼스위치(600)와 제동버튼스위치(700)는 위치가 서로 바뀌어서 설치될 수도 있을 것이다.
가속버튼스위치(600)와 제동버튼스위치(700)는 밴드부(100)가 착용된 한쪽 팔(2)의 손가락을 이용해서 조작하며, 이때 가속버튼스위치(600) 및 제동버튼스위치(700)의 용이한 조작을 위해 스위치부(320)에 구비된 가속버튼스위치(600)와 제동버튼스위치(700)는 메인하우징(200)의 윗면보다 아래에 위치하도록 구성되는 것이 바람직하다.(도 5의 화살표 M1 참고)
밴드부(100)가 착용된 한쪽 팔(2)의 손(4)을 사용해서 스위치부(320)를 파지하고, 스위치부(320)를 파지한 손(4)의 손가락을 사용해서 스위치부(320)에 구비된 가속버튼스위치(600)와 제동버튼스위치(700)를 조작해야 하는 바, 따라서 스위치부(320)의 용이한 파지 및 가속버튼스위치(600)와 제동버튼스위치(700)의 용이한 조작을 위해 가속버튼스위치(600)와 제동버튼스위치(700)는 메인하우징(200)의 윗면보다 아래에 위치하도록 구성되는 것이 바람직한 것이다.
가속버튼스위치(600)는 스위치부(320)의 끝에서 측방으로 돌출되게 구비되고, 가속버튼스위치(600)의 이탈을 방지하기 위해 가속버튼커버(610)가 스위치부(320)에 결합되며, 가속버튼스위치(600)는 사용자가 손가락으로 눌러서 조작하고, 사용자의 조작력이 해제되면 가속버튼 복귀스프링(620)의 스프링력에 의해 반대방향으로 이동해서 초기위치로 복귀한다.
가속버튼 복귀스프링(620)의 일단은 서포트하우징(300)의 스위치부(320)에 결합되고 타단은 가속버튼스위치(600)에 결합되어 설치된다.
가속버튼스위치(600)에는 가속버튼자석(630)이 결합되고, 상기 가속버튼자석(630)은 서포트하우징(300)의 스위치부(320)에 고정되게 결합된 서포트PCB(900)와 대면하는 형태로 설치된다.
따라서, 사용자가 가속버튼스위치(600)를 손가락으로 눌러서 조작하면 가속버튼자석(630)이 이동하고, 서포트PCB(900)는 가속버튼자석(630)의 이동에 따른 자속의 변화를 통해 가속버튼스위치(600)의 조작을 인지해서 가속과 관련된 신호를 발생하게 된다.
제동버튼스위치(700)는 스위치부(320)에서 전방으로 돌출되게 구비되고, 제동버튼스위치(700)의 이탈을 방지하기 위해 제동버튼스위치(700)에는 스위치부(320)에 결려지는 걸림부(710)가 외측으로 돌출되게 형성된다.
제동버튼스위치(700)는 사용자가 손가락으로 눌러서 조작하고, 사용자의 조작력이 해제되면 제동버튼 복귀스프링(720)의 스프링력에 의해 반대방향으로 이동해서 초기위치로 복귀한다.
제동버튼 복귀스프링(720)의 일단은 서포트하우징(300)의 스위치부(320)에 결합되고 타단은 제동버튼스위치(700)에 결합되어 설치된다.
제동버튼스위치(700)에는 제동버튼자석(730)이 결합되고, 상기 제동버튼자석(730)은 서포트하우징(300)의 스위치부(320)에 고정되게 결합된 서포트PCB(900)와 대면하는 형태로 설치된다.
따라서, 사용자가 제동버튼스위치(700)를 손가락으로 눌러서 조작하면 제동버튼자석(730)이 이동하고, 서포트PCB(900)는 제동버튼자석(730)의 이동에 따른 자속의 변화를 통해 제동버튼스위치(700)의 조작을 인지해서 제동과 관련된 신호를 발생하게 된다.
메인PCB(800)와 서포트PCB(900)는 전원공급 및 신호 송수신을 위해 도 7과 같이 와이어링(1000)을 통해 서로 연결된 구조가 된다.
본 발명에 따라 조향다이얼스위치(400)는 오조작의 방지를 위해 변속버튼스위치(500), 가속버튼스위치(600) 및 제동버튼스위치(700)와 조작방식이 서로 상이한 바, 즉 조향다이얼스위치(400)는 회전 조작방식이고, 나머지 변속버튼스위치(500)와 가속버튼스위치(600) 및 제동버튼스위치(700)는 누름 조작방식으로 서로 조작방식이 상이하여 오조작을 방지할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따라 변속버튼스위치(500)와 가속버튼스위치(600) 및 제동버튼스위치(700)는 오조작의 방지를 위해 조작방향이 서로 상이한 바, 즉 변속버튼스위치(500)는 조작방향이 상하방향이고, 가속버튼스위치(600)는 조작방향이 좌우방향이며, 제동버튼스위치(700)는 조작방향이 전후방향으로, 서로 조작방향이 상이하여 오조작을 방지할 수 있도록 한다.
한편, 사용자가 가속버튼스위치(600)와 제동버튼스위치(700)를 동시에 조작하게 되면, 서포트PCB(900)는 제동버튼스위치(700)의 신호를 우선순위로 인식해서 처리하게 되고, 이를 통해 오조작 및 급가속에 의한 사고발생을 예방할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자율주행 차량용 통합조작장치는, 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 사용자가 휴대용 기기에 해당하는 이동형 조작기기(10)를 조작해서 차량의 조향과 변속 및 가속과 제동 조작을 실시하고, 터치식으로 조작하는 고정형 디스플레이기기(20)를 조작해서 차량의 기타 기능을 수행하는 구성으로, 조작이 쉽고 편리하며, 특히 차량의 다양한 조작기능을 이동형 조작기기(10)와 터치식 디스플레이기기(20)로 분리해서 구성함에 따라 오조작을 최대한 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 이동형 조작기기(10)는 사용자가 한쪽 팔(2)에 착용한 상태에서 원하는 위치로 이동이 가능한 휴대용 기기로서, 부피가 작고 중량이 가벼워서 쉽게 조작이 가능하며, 특히 이동형 조작기기(10)의 파지에 대한 불편함을 없앨 수 있을 뿐만 아니라 조작시 편의성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.
또한, 이동형 조작기기(10)에 구비된 조향다이얼스위치(400)는 변속버튼스위치(500), 가속버튼스위치(600) 및 제동버튼스위치(700)와 조작방식이 서로 상이한 구성으로, 이를 통해 오조작을 최대한 예방할 수 있는 장점이 있다.
또한, 변속버튼스위치(500)와 가속버튼스위치(600) 및 제동버튼스위치(700)는 조작방향이 서로 상이한 구성으로, 이를 통해 오조작을 최대한 예방할 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.
1 - 자율주행 차량 2 - 한쪽 팔
3,4 - 손 10 - 이동형 조작기기
20 - 고정형 디스플레이기기 30 - 스프링와이어
100 - 밴드부 200 - 메인하우징
210 - 커버 300 - 서포트하우징
310 - 연결부 320 - 스위치부
400 - 조향다이얼스위치 410 - 조향다이얼 복귀스프링
420 - 조향다이얼자석 500 - 변속버튼스위치
510 - P단 버튼 520 - R단 버튼
530 - N단 버튼 540 - D단 버튼
550 - 고무패드 560 - 돌기
600 - 가속버튼스위치 610 - 가속버튼커버
620 - 가속버튼 복귀스프링 630 - 가속버튼자석
700 - 제동버튼스위치 710 - 걸림부
720 - 제동버튼 복귀스프링 730 - 제동버튼자석
800 - 메인PCB 900 - 서포트PCB
1000 - 와이어링

Claims (19)

  1. 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 사용자가 조작할 수 있도록 자율주행 차량에 구비된 통합조작장치로서,
    차량의 조향과 변속 및 가속과 제동을 위해 사용자가 수동으로 조작하는 이동형 조작기기를 포함하고;
    상기 이동형 조작기기는 사용자가 한쪽 팔에 착용한 상태에서 사용하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동형 조작기기는 사용자의 한쪽 팔에 착용해서 고정하는 밴드부;
    상기 밴드부와 연결되고 조향다이얼스위치 및 변속버튼스위치가 구비된 메인하우징;
    상기 메인하우징으로부터 돌출되게 구비되고 가속버튼스위치 및 제동버튼스위치가 구비된 서포트하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동형 조작기기와 분리되게 구성되어서 조향과 변속 및 가속과 제동이외의 기타 기능의 조작을 위해 사용자가 터치식으로 조작하는 고정형 디스플레이기기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 이동형 조작기기는 사용자가 한쪽 팔에 착용한 상태에서 원하는 위치로 이동이 가능한 휴대용 기기이고;
    상기 고정형 디스플레이기기는 자율주행 차량의 실내공간에 고정되게 설치된 기기인 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 고정형 디스플레이기기의 조작으로 구현되는 기타 기능은 차량의 전후방에 장착된 램프류의 구동기능, 경고음 발생기능, 주행모드 변경기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 밴드부는 사용자의 한쪽 팔에 감겨지는 형태로 착용되고 직경크기의 가변이 가능하도록 신축기능을 구비한 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 조향다이얼스위치는 메인하우징의 위쪽으로 돌출되게 구비되고 밴드부를 착용하지 않은 다른 팔의 손으로 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전시켜서 조작하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 변속버튼스위치는 조향다이얼스위치의 일측에서 메인하우징의 위쪽으로 돌출되게 구비되고 밴드부를 착용하지 않은 다른 팔의 손가락으로 눌러서 조작하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 변속버튼스위치는 메인하우징에 일렬로 배치되고 각각 독립적으로 작동하는 P단 버튼, R단 버튼, N단 버튼, 및 D단 버튼;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 이동형 조작기기는 조향다이얼스위치에 결합된 조향다이얼자석; 및
    상기 조향다이얼자석과 대면하도록 메인하우징에 고정 설치된 메인PCB를 더 포함하고;
    상기 메인PCB는 조향다이얼자석의 위치변화에 따른 자속의 변화를 통해 조향과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 이동형 조작기기는 메인하우징에 고정 설치된 메인PCB를 더 포함하고;
    상기 변속버튼스위치는 고무패드와 결합되고;
    상기 고무패드에는 P단 버튼, R단 버튼, N단 버튼, D단 버튼의 조작시 메인PCB와 개별적으로 접촉하는 돌기가 형성되고;
    상기 고무패드의 돌기가 메인PCB와 접촉할 때에 변속과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  12. 청구항 2에 있어서,
    상기 서포트하우징은 메인하우징으로부터 돌출된 연결부 및 연결부에서 횡방향으로 절곡된 스위치부를 포함하고;
    상기 스위치부에 가속버튼스위치와 제동버튼스위치가 구비되고;
    사용자는 밴드부가 착용된 한쪽 팔의 손으로 스위치부를 파지하고, 스위치부를 파지한 손의 손가락으로 가속버튼스위치 및 제동버튼스위치를 눌러 조작함으로써 사용하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 가속버튼스위치와 제동버튼스위치 중 어느 하나는 스위치부의 끝에서 측방으로 돌출되게 구비되고, 다른 하나는 스위치부의 전방으로 돌출되게 구비된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 스위치부에 구비된 가속버튼스위치와 제동버튼스위치는 메인하우징의 윗면보다 아래에 위치하도록 구성되어서 밴드부가 착용된 한쪽 팔의 손가락으로 가속버튼스위치 및 제동버튼스위치의 조작이 용이하도록 하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 이동형 조작기기는 가속버튼스위치에 구비된 가속버튼자석;
    상기 제동버튼스위치에 구비된 제동버튼자석;
    상기 가속버튼자석 및 제동버튼자석과 대면하도록 스위치부에 고정 설치된 서포트PCB를 더 포함하고;
    상기 서포트PCB는 가속버튼자석의 위치변화에 따른 자속의 변화를 통해 가속과 관련된 신호를 발생하거나 또는 제동버튼자석의 위치변화에 따른 자속의 변화를 통해 제동과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  16. 청구항 2에 있어서,
    상기 이동형 조작기기는 메인하우징에 고정 설치되는 것으로 조향다이얼스위치의 조작시에는 조향과 관련된 신호를 발생하고 변속버튼스위치의 조작시에는 변속과 관련된 신호를 발생하는 메인PCB; 및
    상기 서포트하우징에 고정 설치되는 것으로 가속버튼스위치의 조작시에는 가속과 관련된 신호를 발생하고 제동버튼스위치의 조작시에는 제동과 관련된 신호를 발생하는 서포트PCB를 더 포함하고;
    상기 메인PCB와 서포트PCB는 전원공급 및 신호 송수신을 위해 와이어링을 통해 서로 연결된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  17. 청구항 2에 있어서,
    상기 조향다이얼스위치는 오조작의 방지를 위해 변속버튼스위치, 가속버튼스위치 및 제동버튼스위치와 조작방식이 서로 상이하고;
    상기 변속버튼스위치와 가속버튼스위치 및 제동버튼스위치는 오조작의 방지를 위해 조작방향이 서로 상이한 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  18. 청구항 15 내지 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가속버튼스위치와 제동버튼스위치가 동시에 조작되면 서포트PCB는 제동버튼스위치의 신호를 우선순위로 인식해서 처리하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
  19. 청구항 2에 있어서,
    상기 조향다이얼스위치는 사용자가 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전시켜서 조작하고, 변속버튼스위치와 가속버튼스위치 및 제동버튼스위치는 사용자가 눌러서 조작하며;
    상기 조향다이얼스위치와 변속버튼스위치 및 가속버튼스위치와 제동버튼스위치는 사용자의 조작력이 해제되면 스프링력에 의해 초기위치로 복귀하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
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