KR20220131416A

KR20220131416A - 자율주행 차량용 통합조작장치

Info

Publication number: KR20220131416A
Application number: KR1020210035164A
Authority: KR
Inventors: 김은식
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2021-03-18
Filing date: 2021-03-18
Publication date: 2022-09-28

Abstract

본 발명은 자율주행 차량용 통합조작장치에 관한 것으로, 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 사용자가 휴대용 기기에 해당하는 이동형 조작기기(10)를 조작해서 차량의 조향과 가감속 및 긴급제동과 운전모드전환을 실시하고, 이동형 조작기기(10)는 압착고무(100)를 이용해서 사용자가 원하는 위치에 부착시켜서 사용하며, 이동형 조작기기(10)에 구비된 휠타입의 조향휠(300)을 조작해서 조향을 실시할 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.

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 가감속 그리고 긴급제동과 주행모드전환 조작을 위한 이동형 조작기기 및 기타 기능의 조작을 위해 터치식으로 조작하는 고정형 디스플레이기기를 포함하는 구성으로, 조작시 편의성 향상을 도모하고, 오조작을 최대한 방지할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명에 따른 통합조작장치는 이동형 조작기기를 원하는 위치에 부착시켜서 시용할 수 있는 구성으로 이를 통해 편의성 향상을 도모할 수 있고, 특히 이동형 조작기기에 구비된 휠타입의 조작기구를 통해 조향조작을 하는 구성으로 이를 통해 조향조작시 익숙한 조작감으로 사용자의 편리함을 향상시킬 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 사용자가 조작할 수 있도록 자율주행 차량에 구비된 통합조작장치로서, 사용자가 조향과 가감속 및 긴급제동과 주행모드전환을 위해 조작하는 이동형 조작기기를 포함하고; 상기 이동형 조작기기는 탈부착이 가능해서 사용자가 원하는 위치에 부착시켜서 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 이동형 조작기기에 압착고무가 구비되어서 압착고무를 이용해 이동형 조작기기가 탈부착이 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 이동형 조작기기는 압착고무가 결합된 케이스; 및 상기 케이스에 구비된 조향휠, 전진 가감속과 후진 가감속을 위해 조작하는 가감속 슬라이드스위치, 긴급제동 택트스위치, 자율주행모드와 수동운전모드의 선택을 위해 조작하는 주행모드전환 택트스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이동형 조작기기와 분리되게 구성되어서 조향과 가감속 및 긴급제동과 주행모드전환 이외의 기타 기능의 조작을 위해 사용자가 터치식으로 조작하는 고정형 디스플레이기기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이동형 조작기기는 압착고무를 이용해서 사용자가 원하는 위치에 부착시켜서 사용할 수 있는 이동 가능한 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 발생기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 케이스는 압착고무가 결합된 하부케이스; 및 상기 하부케이스의 위쪽으로 적층되게 결합되고 가감속 슬라이드스위치와 긴급제동 택트스위치 및 주행모드전환 택트스위치가 구비된 상부케이스를 포함하고; 상기 하부케이스와 상부케이스사이에 조향휠이 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 하부케이스의 위쪽으로 원형축이 돌출 형성되고; 상기 원형축에 조향휠의 중심부가 회전 가능하게 끼워진 것을 특징으로 한다.

상기 원형축의 윗면에서 상측으로 다각형돌기가 돌출 형성되고; 상기 상부케이스의 밑면에는 다각형돌기가 삽입되는 결합홈이 형성되며; 상기 하부케이스와 상부케이스는 다각형돌기와 결합홈에 의해 회전이 불가능하게 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 하부케이스의 윗면에 스프링설치홈이 형성되고; 상기 스프링설치홈에 조향휠 복귀스프링이 삽입되어서 조향휠 복귀스프링의 일단은 조향휠에 연결되고 타단은 스프링설치홈에 연결되게 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 조향휠은 사용자의 조작시 케이스에 대해 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전하고, 사용자의 조작력이 해제되면 조향휠 복귀스프링의 스프링력에 의해 반대방향으로 회전해서 초기위치로 복귀하는 것을 특징으로 한다.

상기 가감속 슬라이드스위치는 상부케이스의 위쪽으로 돌출되게 설치되고 사용자가 손가락을 접촉시킨 상태에서 전방으로 밀거나 후방으로 당겨서 조작하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부케이스의 윗면에는 가감속 슬라이드스위치의 이동을 안내하기 위한 가이드홀이 일자로 연장되게 형성되고; 상기 가감속 슬라이드스위치에는 가이드홀을 관통해서 상부케이스속으로 삽입되고 가이드홀을 따라 이동하는 스위치돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 스위치돌기의 전방측과 후방측에 위치하는 전방복귀스프링 및 후방복귀스프링을 더 포함하고; 상기 전방복귀스프링과 후방복귀스프링은 각각 일단이 스위치돌기에 연결되고 타단이 상부케이스에 연결되게 설치되어서 가감속 슬라이드스위치에 복귀력을 제공하는 것을 특징으로 한다.

사용자가 가감속 슬라이드스위치를 전방으로 밀어서 조작할 때에 전방 가속이 실행되고, 전방으로 조작한 상태에서 조작력을 해제하면 전방복귀스프링의 스프링력에 의해 초기위치로 복귀하면서 전방 감속이 실행되고, 사용자가 후방으로 당겨서 조작할 때에 후방 가속이 실행되고, 후방으로 조작한 상태에서 조작력을 해제하면 후방복귀스프링의 스프링력에 의해 초기위치로 복귀하면서 후방 감속이 실행되는 것을 특징으로 한다.

상기 긴급제동 택트스위치와 주행모드전환 택트스위치는 가감속 슬라이드스위치의 좌우측부에 각각 위치하면서 상부케이스의 위쪽으로 돌출되게 설치되고 사용자가 손가락으로 눌러서 조작하는 것을 특징으로 한다.

상기 조향휠과 가감속 슬라이드스위치 및 긴급제동 택트스위치는 오조작의 방지를 위해 조작방식이 서로 상이한 것을 특징으로 한다.

상기 이동형 조작기기는 조향휠과 가감속 슬라이드스위치에 각각 결합된 영구자석; 상기 조향휠의 영구자석과 대면하도록 하부케이스에 고정되게 설치된 메인PCB; 및 상기 가감속 슬라이드스위치의 영구자석과 대면하도록 상부케이스에 고정되게 설치된 서브PCB;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 서브PCB는 가감속 슬라이드스위치의 이동시 가감속 슬라이드스위치에 결합된 영구자석의 위치변화에 따른 자속의 변화를 통해 전진 가감속과 관련된 신호나 또는 후진 가감속과 관련된 신호를 인식해서 메인PCB로 전송하는 기능, 긴급제동 택트스위치 및 주행모드전환 택트스위치의 조작신호를 인식해서 메인PCB로 전송하는 기능을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 메인PCB는 조향휠의 회전시 조향휠에 결합된 영구자석의 위치변화에 따른 자속의 변화를 통해 조향과 관련된 신호를 인식하는 기능을 구비하고; 상기 메인PCB는 조향휠의 조작신호 및 서브PCB에서 전송된 가감속 슬라이드스위치의 조작신호, 긴급제동 택트스위치의 조작신호, 주행모드전환 택트스위치의 조작신호를 와이어링을 통해 차량의 액추에이터로 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자율주행 차량용 통합조작장치는, 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 사용자가 휴대용 기기에 해당하는 이동형 조작기기를 조작해서 차량의 조향과 가감속 및 긴급제동과 운전모드전환을 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 압착고무를 이용해서 사용자가 원하는 위치에 부착시켜서 사용할 수 있는 이동 가능한 기기로서, 부피가 작고 중량이 가벼워서 쉽게 조작이 가능하고, 사용자의 편의성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

또한, 이동형 조작기기에 구비된 휠타입의 조향휠을 조작해서 조향을 실시하는 구성으로, 이를 통해 조향조작시 익숙한 조작감으로 사용자의 편리함을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 이동형 조작기기에 구비된 조향휠과 가감속 슬라이드스위치 및 긴급제동 택트스위치는 조작방식이 상이한 구성으로, 이를 통해 오조작을 최대한 예방할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따라 자율주행 차량에 통합조작장치가 구비된 도면,
도 2는 본 발명에 따른 이동형 조작기기의 사시도
도 3 내지 도 5는 도 2의 평면도와 저면사시도 및 정면도,
도 6은 도 2의 분해사시도,
도 7은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도,
도 8은 도 7의 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 하부케이스와 상부케이스 및 조향휠의 결합구조를 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명에 따른 상부케이스의 도면,
도 11은 본 발명에 따른 상부케이스에 가감속 슬라이드스위치 및 서브PCB가 결합된 구조를 설명하기 위한 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 11에 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 사용자가 조향과 가감속 및 긴급제동과 주행모드전환을 위해 조작하는 이동형 조작기기(10); 및 상기 이동형 조작기기(10)와 분리되게 구성되어서 조향과 가감속 및 긴급제동과 주행모드전환 이외의 기타 기능의 조작을 위해 사용자가 터치식으로 조작하는 고정형 디스플레이기기(20);를 포함한다.

상기 이동형 조작기기(10)에는 압착고무(100)가 구비되어서 압착고무(100)를 이용해 이동형 조작기기(10)를 원하는 위치에 부착시켜서 사용할 수 있다.

압착고무(100)대신에 탈부착이 가능한 접착부재가 이동형 조작기기(10)에 구비되어서 접착부재를 매개로 이동형 조작기기(10)를 원하는 위치에 부착시켜서 사용할 수도 있다.

따라서, 이동형 조작기기(10)는 압착고무(100)를 이용해서 사용자가 원하는 위치에 부착시켜서 사용할 수 있는 이동 가능한 기기이고, 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 발생기능을 포함한다.

차량의 램프류는 차량에 장착되는 모든 종류의 램프를 포함하며, 헤드램프, 안개등, 방향지시등, 미등, 경고등 등이 포함될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예는 이동형 조작기기(10)를 조작해서 차량의 조향과 가감속 및 긴급제동과 주행모드전환을 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 압착고무(100)를 이용해서 사용자가 원하는 위치에 부착시켜서 사용할 수 있는 이동 가능한 기기로서, 부피가 작고 중량이 가벼워서 쉽게 조작이 가능하고, 사용자의 편의성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 이동형 조작기기(10)는 압착고무(100)가 결합된 케이스(200); 및 상기 케이스(200)에 구비된 조향휠(300), 전진 가감속과 후진 가감속을 위해 조작하는 가감속 슬라이드스위치(400), 긴급제동 택트스위치(500), 자율주행모드와 수동운전모드의 선택을 위해 조작하는 주행모드전환 택트스위치(600)를 포함한다.

압착고무(100)는 유리와 같은 편평한 면에 압력을 가하여 쉽게 부착시켜서 사용하는 것으로 흡착고무, 흡착판으로 불리우며, 다른 예로 진공흡착기를 시용할 수도 있다.

조향휠(300)은 현재 차량에서 사용되고 있는 원형의 스티어링휠과 비교하여 볼때 크기만 작을 뿐 외형은 유사한 구조로 형성된다.

따라서, 본 발명에 따른 실시예는 휠타입의 조향휠(300)을 조작해서 조향을 실시하는 구성으로, 이를 통해 조향조작시 익숙한 조작감으로 사용자의 편리함을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

케이스(200)는 압착고무(100)가 밑면에 결합된 하부케이스(210), 및 상기 하부케이스(210)의 위쪽으로 적층되게 결합되고 가감속 슬라이드스위치(400)와 긴급제동 택트스위치(500) 및 주행모드전환 택트스위치(600)가 구비된 상부케이스(220)를 포함한다.

조향휠(300)은 하부케이스(210)와 상부케이스(220)사이에 위치하면서 케이스(200)에 대해 회전 가능하도록 결합된다.

즉, 하부케이스(210)의 위쪽으로 원형축(211)이 돌출 형성되고, 조향휠(300)의 중심부에는 원형상의 휠구멍(310)이 형성되며, 원형축(211)이 휠구멍(310)을 관통하도록 끼워짐에 따라 조향휠(300)은 하부케이스(210)와 상부케이스(220)사이의 위치에서 원형축(211)을 중심으로 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전이 가능하도록 결합된 구조가 된다.

그리고, 원형축(211)의 윗면에서 상측으로 다각형돌기(212)가 돌출 형성되고, 상기 상부케이스(220)의 밑면에는 다각형돌기(212)가 삽입되는 결합홈(221)이 형성되며, 상기 하부케이스(210)와 상부케이스(220)는 다각형돌기(212)와 결합홈(221)에 의해 회전이 불가능하게 서로 결합된 구조가 된다.

다각형돌기(212)는 외형이 삼각돌기, 사각돌기, 육각돌기 중 어느 하나로 형성될 수 있다.

하부케이스(210)와 상부케이스(220)는 내부가 비어있는 구조이고, 빈 공간의 내부에 후술하는 메인PCB와 서브PCB가 각각 고정되게 설치된다.

하부케이스(210)의 윗면에 스프링설치홈(213)이 형성되고, 상기 스프링설치홈(213)에 조향휠 복귀스프링(700)이 삽입되게 설치된다.

원형축(211)은 스프링설치홈(213)의 바닥에서부터 상측으로 돌출되게 형성된다.

조향휠 복귀스프링(700)의 일단은 조향휠(300)에 연결되고 타단은 스프링설치홈(213)에 연결되게 설치된다.

따라서, 사용자가 조향휠(300)을 조작하면 조향휠(300)은 원형축(211)을 중심으로 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전하고(도 3의 화살표 R1), 사용자의 조작력이 해제되면 조향휠 복귀스프링(700)의 스프링력에 의해 반대방향으로 회전해서 초기위치로 복귀한다.

가감속 슬라이드스위치(400)는 상부케이스(220)의 위쪽으로 돌출되게 설치되고 사용자가 손가락을 접촉시킨 상태에서 전방으로 밀거나(도 3의 화살표 M1) 후방으로 당겨서(도 3의 화살표 M2) 조작한다.

상부케이스(220)의 윗면에는 가감속 슬라이드스위치(400)의 이동을 안내하기 위한 가이드홀(222)이 전후방향을 따라 일자로 연장되게 형성되고, 상기 가감속 슬라이드스위치(400)에는 가이드홀(222)을 관통해서 상부케이스(220)속으로 삽입되고 가이드홀(222)을 따라 이동하는 스위치돌기(410)가 아래로 돌출되게 형성된다.

스위치돌기(410)의 전방측과 후방측에는 전방복귀스프링(800)과 후방복귀스프링(900)이 위치하고, 상기 전방복귀스프링(800)과 후방복귀스프링(900)은 각각 일단이 스위치돌기(410)에 연결되고 타단이 상부케이스(220)에 연결되게 설치되어서 가감속 슬라이드스위치(400)에 복귀력을 제공하게 된다.

전방복귀스프링(800)과 후방복귀스프링(900)의 설치를 위해 상부케이스(220)에는 스프링결합돌기(223)가 전후방향으로 이격되게 형성된다.

따라서, 사용자가 가감속 슬라이드스위치(400)에 손가락을 접촉시킨 후 전방으로 밀어서 조작하거나(도 3의 화살표 M1) 또는 후방으로 당겨서 조작한 후(도 3의 화살표 M2) 조작력을 해제하면, 전방 또는 후방으로 슬라이드 이동하였던 가감속 슬라이드스위치(400)는 전방복귀스프링(800)의 스프링력이나 또는 후방복귀스프링(900)의 스프링력에 의해 반대방향으로 슬라이드 이동해서 초기위치로 복귀하게 된다.

전방복귀스프링(800)과 후방복귀스프링(900)은 스프링력이 동일한 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

긴급제동 택트스위치(500, tact switch)와 주행모드전환 택트스위치(600)는 가감속 슬라이드스위치(400)의 좌우측부에 각각 위치하면서 상부케이스(220)의 위쪽으로 돌출되게 설치되고, 사용자가 손가락으로 눌러서 조작할 수 있다.

긴급제동 택트스위치(500)와 주행모드전환 택트스위치(600)는 모두 사용자가 눌러줄 때에 작동하는 스위치이고, 작은 사이즈로서 내부에 고무스프링이 있어 복귀가 가능한 구조이고, 조작시 접점 방식으로 신호를 출력하게 된다.

사용자가 주행모드전환 택트스위치(600)를 한 번 눌러주면 자율주행모드가 실행되고, 다시 한 번 눌러주면 수동운전모드가 실행된다.

본 발명에 따른 이동형 조작기기(10)는 조향휠(300)과 가감속 슬라이드스위치(400)에 각각 결합된 영구자석(1100,1200), 상기 조향휠(300)의 영구자석(1100)과 대면하도록 하부케이스(210)에 고정되게 설치된 메인PCB(1300, Printed Circuit Board), 및 상기 가감속 슬라이드스위치(400)의 영구자석(1200)과 대면하도록 상부케이스(220)에 고정되게 설치된 서브PCB(1400)를 포함한다.

서브PCB(1400)는 가감속 슬라이드스위치(400)의 이동시 가감속 슬라이드스위치(400)에 결합된 영구자석(1200)의 위치변화에 따른 자속의 변화를 통해 전진 가감속과 관련된 신호나 또는 후진 가감속과 관련된 신호를 인식해서 메인PCB(1300)로 전송할 수 있다.

가감속 슬라이드스위치(400)에 형성된 스위치돌기(410)의 밑면에 영구자석(1200)이 고정되게 결합되고, 상기 영구자석(1200)은 상부케이스(220)에 고정된 서브PCB(1400)와 대면하는 형태로 설치된다.

사용자가 가감속 슬라이드스위치(400)를 전방으로 밀어서 이동시킬 때에(도 3의 화살표 M1) 서브PCB(1400)는 영구자석(1200)의 위치변화를 인지해서 전방 가속에 해당하는 신호를 발생하게 되고, 이로 인해 차량은 전방 가속이 실행된다.

그리고, 가감속 슬라이드스위치(400)를 전방으로 밀어서 조작한 상태에서 사용자가 조작력을 해제하면, 전방복귀스프링(800)의 스프링력에 의해 가감속 슬라이드스위치(400)는 후방으로 이동해서 초기위치로 복귀하게 되고, 가감속 슬라이드스위치(400)의 복귀과정에서 서브PCB(1400)는 영구자석(1200)의 위치변화를 인지해서 전방 감속에 해당하는 신호를 발생하게 되고, 이로 인해 차량은 전방 감속이 실행된다.

또한, 사용자가 가감속 슬라이드스위치(400)를 후방으로 당겨서 이동시킬 때에(도 3의 화살표 M2) 서브PCB(1400)는 영구자석(1200)의 위치변화를 인지해서 후방 가속에 해당하는 신호를 발생하게 되고, 이로 인해 차량은 후방 가속이 실행된다.

그리고, 가감속 슬라이드스위치(400)를 후방으로 당겨서 조작한 상태에서 사용자가 조작력을 해제하면, 후방복귀스프링(900)의 스프링력에 의해 가감속 슬라이드스위치(400)는 전방으로 이동해서 초기위치로 복귀하게 되고, 가감속 슬라이드스위치(400)의 복귀과정에서 서브PCB(1400)는 영구자석(1200)의 위치변화를 인지해서 후방 감속에 해당하는 신호를 발생하게 되고, 이로 인해 차량은 후방 감속이 실행된다.

또한, 서브PCB(1400)는 긴급제동 택트스위치(500) 및 주행모드전환 택트스위치(600)의 조작신호를 인식해서 메인PCB(1300)로 전송할 수 있다.

한편, 사용자가 가감속 슬라이드스위치(400)와 긴급제동 택트스위치(500)를 동시에 조작하게 되면, 서브PCB(1400)는 긴급제동 택트스위치(500)의 신호를 우선순위로 인식해서 처리하게 되고, 이를 통해 오조작 및 급가속에 의한 사고발생을 예방할 수 있다.

조향휠(300)의 밑면 중 휠구멍(310)의 외측위치에 영구자석(1100)이 고정되게 결합되고, 상기 영구자석(1100)은 하부케이스(210)에 고정된 메인PCB(1300)와 대면하는 형태로 설치된다.

사용자가 조향휠(300)을 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전시키면 영구자석(1100)이 회전하고, 메인PCB(1300)는 영구자석(1100)의 회전에 따른 자속의 변화를 통해 조향휠(300)의 회전을 인지해서 조향과 관련된 신호를 발생하게 된다.

메인PCB(1300)는 조향휠(300)의 조작신호 및 서브PCB(1400)에서 전송된 가감속 슬라이드스위치(400)의 조작신호, 긴급제동 택트스위치(500)의 조작신호, 주행모드전환 택트스위치(600)의 조작신호를 와이어링(1500)을 통해 CAN신호로 차량의 액추에이터로 전송하게 되고, 차량의 액추에이터는 메인PCB(1300)에 전송된 신호를 기반으로 동작을 하게 된다.

본 발명에 따라 조향휠(300)과 가감속 슬라이드스위치(400) 및 긴급제동 택트스위치(500)는 조작방식이 서로 상이한 것이 특징으로, 이를 통해 조작시 직관성을 높여서 오조작을 방지할 수 있다.

긴급제동 택트스위치(500)와 주행모드전환 택트스위치(600)는 조작방식은 서로 동일하지만, 설치위치가 상이해서 오조작을 염려를 최대할 없앨 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 가감속 및 긴급제동과 운전모드전환을 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)에 구비된 휠타입의 조향휠(300)을 조작해서 조향을 실시하는 구성으로, 이를 통해 조향조작시 익숙한 조작감으로 사용자의 편리함을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 이동형 조작기기(10)에 구비된 조향휠(300)과 가감속 슬라이드스위치(400) 및 긴급제동 택트스위치(500)는 조작방식이 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 10 - 이동형 조작기기
20 - 고정형 디스플레이기기 100 - 압착고무
200 - 케이스 210 - 하부케이스
211 - 원형축 212 - 다각형돌기
213 - 스프링설치홈 220 - 상부케이스
221 - 결합홈 222 - 가이드홀
223 - 스프링결합돌기 300 - 조향휠
310 - 휠구멍 400 - 가감속 슬라이드스위치
410 - 스위치돌기 500 - 긴급제동 택트스위치
600 - 주행모드전환 택트스위치 700 - 조향휠 복귀스프링
800 - 전방복귀스프링 900 - 후방복귀스프링
1100,1200 - 영구자석 1300 - 메인PCB
1400 - 서브PCB 1500 - 와이어링

Claims

자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 사용자가 조작할 수 있도록 자율주행 차량에 구비된 통합조작장치로서,
사용자가 조향과 가감속 및 긴급제동과 주행모드전환을 위해 조작하는 이동형 조작기기를 포함하고;
상기 이동형 조작기기는 탈부착이 가능해서 사용자가 원하는 위치에 부착시켜서 사용하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 1에 있어서,
상기 이동형 조작기기에 압착고무가 구비되어서 압착고무를 이용해 이동형 조작기기가 탈부착이 가능한 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 1에 있어서,
상기 이동형 조작기기는 압착고무가 결합된 케이스; 및
상기 케이스에 구비된 조향휠, 전진 가감속과 후진 가감속을 위해 조작하는 가감속 슬라이드스위치, 긴급제동 택트스위치, 자율주행모드와 수동운전모드의 선택을 위해 조작하는 주행모드전환 택트스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 1에 있어서,
상기 이동형 조작기기와 분리되게 구성되어서 조향과 가감속 및 긴급제동과 주행모드전환 이외의 기타 기능의 조작을 위해 사용자가 터치식으로 조작하는 고정형 디스플레이기기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 4에 있어서,
상기 이동형 조작기기는 압착고무를 이용해서 사용자가 원하는 위치에 부착시켜서 사용할 수 있는 이동 가능한 기기이고;
상기 고정형 디스플레이기기는 자율주행 차량의 실내공간에 고정되게 설치된 기기인 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 4에 있어서,
상기 고정형 디스플레이기기의 조작으로 구현되는 기타 기능은 차량의 전후방에 장착된 램프류의 구동기능, 경고음 발생기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 3에 있어서,
상기 케이스는 압착고무가 결합된 하부케이스; 및
상기 하부케이스의 위쪽으로 적층되게 결합되고 가감속 슬라이드스위치와 긴급제동 택트스위치 및 주행모드전환 택트스위치가 구비된 상부케이스를 포함하고;
상기 하부케이스와 상부케이스사이에 조향휠이 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 7에 있어서,
상기 하부케이스의 위쪽으로 원형축이 돌출 형성되고;
상기 원형축에 조향휠의 중심부가 회전 가능하게 끼워진 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 8에 있어서,
상기 원형축의 윗면에서 상측으로 다각형돌기가 돌출 형성되고;
상기 상부케이스의 밑면에는 다각형돌기가 삽입되는 결합홈이 형성되며;
상기 하부케이스와 상부케이스는 다각형돌기와 결합홈에 의해 회전이 불가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 7에 있어서,
상기 하부케이스의 윗면에 스프링설치홈이 형성되고;
상기 스프링설치홈에 조향휠 복귀스프링이 삽입되어서 조향휠 복귀스프링의 일단은 조향휠에 연결되고 타단은 스프링설치홈에 연결되게 설치된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 10에 있어서,
상기 조향휠은 사용자의 조작시 케이스에 대해 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전하고, 사용자의 조작력이 해제되면 조향휠 복귀스프링의 스프링력에 의해 반대방향으로 회전해서 초기위치로 복귀하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 7에 있어서,
상기 가감속 슬라이드스위치는 상부케이스의 위쪽으로 돌출되게 설치되고 사용자가 손가락을 접촉시킨 상태에서 전방으로 밀거나 후방으로 당겨서 조작하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 7에 있어서,
상기 상부케이스의 윗면에는 가감속 슬라이드스위치의 이동을 안내하기 위한 가이드홀이 일자로 연장되게 형성되고;
상기 가감속 슬라이드스위치에는 가이드홀을 관통해서 상부케이스속으로 삽입되고 가이드홀을 따라 이동하는 스위치돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 13에 있어서,
상기 스위치돌기의 전방측과 후방측에 위치하는 전방복귀스프링 및 후방복귀스프링을 더 포함하고;
상기 전방복귀스프링과 후방복귀스프링은 각각 일단이 스위치돌기에 연결되고 타단이 상부케이스에 연결되게 설치되어서 가감속 슬라이드스위치에 복귀력을 제공하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 14에 있어서,
사용자가 가감속 슬라이드스위치를 전방으로 밀어서 조작할 때에 전방 가속이 실행되고, 전방으로 조작한 상태에서 조작력을 해제하면 전방복귀스프링의 스프링력에 의해 초기위치로 복귀하면서 전방 감속이 실행되고, 사용자가 후방으로 당겨서 조작할 때에 후방 가속이 실행되고, 후방으로 조작한 상태에서 조작력을 해제하면 후방복귀스프링의 스프링력에 의해 초기위치로 복귀하면서 후방 감속이 실행되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 7에 있어서,
상기 긴급제동 택트스위치와 주행모드전환 택트스위치는 가감속 슬라이드스위치의 좌우측부에 각각 위치하면서 상부케이스의 위쪽으로 돌출되게 설치되고 사용자가 손가락으로 눌러서 조작하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 3에 있어서,
상기 조향휠과 가감속 슬라이드스위치 및 긴급제동 택트스위치는 오조작의 방지를 위해 조작방식이 서로 상이한 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 7에 있어서,
상기 이동형 조작기기는 조향휠과 가감속 슬라이드스위치에 각각 결합된 영구자석;
상기 조향휠의 영구자석과 대면하도록 하부케이스에 고정되게 설치된 메인PCB; 및
상기 가감속 슬라이드스위치의 영구자석과 대면하도록 상부케이스에 고정되게 설치된 서브PCB;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 18에 있어서,
상기 서브PCB는 가감속 슬라이드스위치의 이동시 가감속 슬라이드스위치에 결합된 영구자석의 위치변화에 따른 자속의 변화를 통해 전진 가감속과 관련된 신호나 또는 후진 가감속과 관련된 신호를 인식해서 메인PCB로 전송하는 기능, 긴급제동 택트스위치 및 주행모드전환 택트스위치의 조작신호를 인식해서 메인PCB로 전송하는 기능을 구비한 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.
청구항 19에 있어서,
상기 메인PCB는 조향휠의 회전시 조향휠에 결합된 영구자석의 위치변화에 따른 자속의 변화를 통해 조향과 관련된 신호를 인식하는 기능을 구비하고;
상기 메인PCB는 조향휠의 조작신호 및 서브PCB에서 전송된 가감속 슬라이드스위치의 조작신호, 긴급제동 택트스위치의 조작신호, 주행모드전환 택트스위치의 조작신호를 와이어링을 통해 차량의 액추에이터로 전송하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 통합조작장치.