KR20220144203A - 차량용 폴더블 페달장치 - Google Patents

차량용 폴더블 페달장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220144203A
KR20220144203A KR1020210050586A KR20210050586A KR20220144203A KR 20220144203 A KR20220144203 A KR 20220144203A KR 1020210050586 A KR1020210050586 A KR 1020210050586A KR 20210050586 A KR20210050586 A KR 20210050586A KR 20220144203 A KR20220144203 A KR 20220144203A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pedal
pedal pad
seat cushion
rack gear
pad
Prior art date
Application number
KR1020210050586A
Other languages
English (en)
Inventor
김은식
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020210050586A priority Critical patent/KR20220144203A/ko
Publication of KR20220144203A publication Critical patent/KR20220144203A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30—Controlling members actuated by foot
    • G05G1/48—Non-slip pedal treads; Pedal extensions or attachments characterised by mechanical features only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K26/00—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles
    • B60K26/02—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/06—Disposition of pedal
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0055—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots with safety arrangements
    • G05D1/0061—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots with safety arrangements for transition from automatic pilot to manual pilot and vice versa
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30—Controlling members actuated by foot
    • G05G1/34—Double foot controls, e.g. for instruction vehicles
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30—Controlling members actuated by foot
    • G05G1/44—Controlling members actuated by foot pivoting
    • G05D2201/0213—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 차량용 폴더블 페달장치에 관한 것으로, 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 시트쿠션(10)에 밀착되어 있던 페달패드(100)가 시트쿠션(10)의 전방으로 돌출된 팝업상태가 되어서 운전자에 의한 조작이 가능하도록 노출되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드(100)가 시트쿠션(10)의 전면에 밀착되어서 노출이 차단된 하이드(숨김) 상태가 되며, 운전자는 팝업된 2개의 페달패드(100)를 양발로 각각 개별적으로 조작할 수 있도록 된 것이다.

Description

차량용 폴더블 페달장치{FOLDABLE PEDAL APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 폴더블 페달장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 시트쿠션에 밀착되어 있던 페달패드가 시트쿠션의 전방으로 돌출되어서 운전자에 의한 조작이 가능하도록 노출되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드가 시트쿠션에 밀착되어서 노출이 차단되는 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 운전자를 향해 돌출되도록 노출되고, 자율주행 상황에서는 운전자의 편안한 휴식 및 오조작 방지 등의 안전을 위해 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드의 노출을 차단하는 페달장치의 기술개발이 필요하다.
또한, 자율주행 상황에서는 운전자가 시트의 위치를 원하는 위치로 자유롭게 이동시키거나 또는 후방 및 측방으로 회전시키는 것도 가능한데, 종래의 일반적인 폴더블 페달장치는 운전석 하부공간에 위치한 위치한 풋레스트패널로부터 팝업되는 구성이 대부분으로, 자율주행 상황에서 운전석 시트의 위치가 전방에 위치한 풋레스트패널로부터 멀리 떨어져 있다가 페달패드의 수동조작이 필요한 긴급 상황 발생시 풋레스트패널로부터 팝업된 페달패드를 운전자가 신속하게 조작할 수 없는 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.
대한민국공개특허공보 10-2017-0137427호
본 발명은, 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 시트쿠션에 밀착되어 있던 페달패드가 시트쿠션의 전방으로 돌출(팝업)되어서 운전자에 의한 조작이 가능하도록 노출되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드가 시트쿠션에 밀착되어서 노출이 차단(하이드)되는 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.
또한 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 시트쿠션에 밀착된 하이드상태의 페달패드가 시트쿠션의 전방으로 돌출되어서 팝업되는 구성으로, 자율주행시 운전자의 시트위치가 자유롭게 이동한 상황에서 페달패드의 수동조작이 필요한 긴급 상황이 발생하더라도 페달패드의 신속한 조작이 가능하며, 이를 통해 안전성을 향상시킬 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.
또한 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 가속페달장치로서 사용되는 페달패드와 브레이크페달장치로서 사용되는 페달패드가 시트쿠션의 좌우측으로 분리되어서 운전자의 양발로 각각 개별적으로 동작하는 구성으로, 이를 통해 오조작의 위험성을 최대한 줄일 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 폴더블 페달장치는, 자율주행 상황에서는 시트쿠션의 전면에 밀착되게 이동해서 운전자에 의한 조작이 불가능한 하이드상태가 되고, 수동운전모드에서는 시트쿠션의 전방으로 돌출되게 이동해서 운전자에 의한 조작이 가능한 팝업상태가 되는 페달패드; 및 상기 시트쿠션에 구비되고 페달패드와 연결되며 작동시 페달패드를 시트쿠션에 대해 전후방향으로 이동시키는 페달패드 액추에이터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 페달패드 및 페달패드 액추에이터를 포함하는 폴더블 페달장치는 구성이 동일한 2개의 장치로 이루어지고 시트쿠션에 좌우로 이격되면서 대칭적으로 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 시트쿠션에 좌우로 이격된 2개의 페달패드 중 어느 하나는 가속페달장치의 페달패드로 사용되고 나머지 하나는 브레이크페달장치의 페달패드로 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기 시트쿠션에 좌우로 이격된 2개의 페달패드사이로 운전자의 다리가 위치하고; 상기 2개의 페달패드 중 어느 하나의 페달패드는 운전자의 한쪽 발로 조작되고 다른 하나의 페달패드는 운전자의 반대쪽 발로 조작되는 것을 특징으로 한다.
상기 페달패드 액추에이터는 시트쿠션에 고정되게 설치된 회전모터; 상기 회전모터와 결합되어서 회전하는 피니언기어; 및 상기 피니언기어와 치합되고 시트쿠션에 대해 전후로 이동하도록 설치되며 일단에 페달패드가 회전 가능하게 결합된 랙기어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 페달패드는 하단에 연결핀이 일체로 결합되고, 연결핀이 랙기어의 전방단에 회전 가능하게 결합되며, 상단이 연결핀과 함께 랙기어에 대해 전후로 회전하는 오르간타입 패드인 것을 특징으로 한다.
상기 연결핀에 의해 관통되고 연결핀과 랙기어에 양단이 결합되어서 페달패드에 복귀력을 제공하는 복귀스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 페달패드의 전방면 하단에 전방으로 돌출되게 형성되고 운전자의 조작으로 페달패드가 전방으로 회전할 때에 차량 플로어와의 접촉으로 페달패드의 풀스트로크를 결정하는 풀스트로크스톱퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 페달패드의 하단에서 일측으로 돌출되게 형성되고 랙기어의 위쪽으로 위치하며 페달패드가 복귀스프링의 스프링력에 의해 후방으로 회전하면서 초기위치로 복귀할 때에 랙기어의 윗면과의 접촉으로 페달패드의 복귀위치를 결정하는 복귀스톱퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 복귀스톱퍼에 결합된 영구자석; 및 상기 영구자석과 대면하도록 랙기어에 고정되게 설치된 PCB를 더 포함하고; 상기 PCB는 페달패드의 회전에 따른 복귀스톱퍼의 회전시 영구자석의 자속변화를 통해 페달패드의 회전각을 검출해서 페달기능과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 랙기어의 전방이동에 의해 페달패드가 시트쿠션의 전방으로 돌출된 팝업상태이고, 회전모터가 동작하지 않는 상황에서 운전자의 조작으로 페달패드와 복귀스톱퍼가 회전함에 따라 영구자석의 위치가 변화할 때에만 PCB는 페달기능과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 랙기어는 전방하향 및 후방상향이 되도록 시트쿠션에 경사지게 설치되고; 상기 페달패드가 시트쿠션의 전면에 밀착된 하이드상태일 때 랙기어의 전방단은 차량 플로어로부터 상측으로 이격된 것을 특징으로 한다.
상기 랙기어는 전방하향 및 후방상향이 되도록 시트쿠션에 경사지게 설치되고; 상기 페달패드가 시트쿠션의 전방으로 돌출된 팝업상태일 때 랙기어의 전방단은 차량 플로어와 접촉해서 지지력을 확보하도록 된 것을 특징으로 한다.
상기 랙기어는 전방하향 및 후방상향이 되도록 시트쿠션에 경사지게 설치되고; 상기 페달패드가 시트쿠션의 전방으로 돌출된 팝업상태일 때 랙기어의 전방단이 차량 플로어와 접촉하거나 또는 랙기어의 전방단이 차량 플로어로부터 상측으로 이격된 상태가 되도록 회전모터의 동작제어를 통해 랙기어의 전방 돌출길이를 가변 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 시트쿠션에 밀착되어 있던 페달패드가 시트쿠션의 전방으로 돌출된 팝업상태가 되어서 운전자에 의한 조작이 가능하도록 노출되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드가 시트쿠션의 전면에 밀착되어서 노출이 차단된 하이드 상태가 되는 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 페달장치는, 시트쿠션에 밀착된 하이드상태의 페달패드가 시트쿠션의 전방으로 돌출되어서 팝업되는 구성으로, 자율주행시 운전자의 시트위치가 자유롭게 이동한 상황에서 페달패드의 수동조작이 필요한 긴급 상황이 발생하더라도 페달패드의 신속한 조작이 가능하며, 이를 통해 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 가속페달장치로서 사용되는 페달패드와 브레이크페달장치로서 사용되는 페달패드가 시트쿠션의 좌우측으로 분리되어서 운전자의 양발로 각각 개별적으로 동작하는 구성으로, 이를 통해 오조작의 위험성을 최대한 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따라 시트쿠션에 폴더블 페달장치가 구비된 도면으로 페달패드가 시트쿠션의 전면에 밀착된 하이드상태의 도면,
도 2 내지 도 3은 도 1의 측면도 및 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 폴더블 페달장치의 분해도,
도 5는 도 4의 결합상태 도면,
도 6은 도 5에서 페달패드가 결합된 부위의 확대도,
도 7은 도 6을 전방에서 바라본 도면,
도 8은 도 7의 부분 확대도,
도 9는 도 6의 측면도,
도 10은 본 발명에 따라 페달패드가 시트쿠션의 전방으로 돌출된 팝업상태의 도면,
도 11은 도 10의 측면도,
도 12는 본 발명에 따라 페달패드의 팝업시 랙기어의 전방단이 차량 플로어의 상측으로 이격된 다른 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 13은 팝업된 페달패드가 운전자의 조작으로 전방으로 풀스트로크 회전해서 정상 작동된 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 실시예에 따른 차량용 폴더블 페달장치에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 차량용 폴더블 페달장치는 도 1 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 자율주행 상황에서는 시트쿠션(10)의 전면에 밀착되게 이동해서 운전자에 의한 조작이 불가능한 하이드(hide)상태가 되고, 수동운전모드에서는 시트쿠션(10)의 전방으로 돌출되게 이동해서 운전자에 의한 조작이 가능한 팝업(pop-up)상태가 되는 페달패드(100); 및 상기 시트쿠션(10)에 구비되고 페달패드(100)와 연결되며 작동시 페달패드(100)를 시트쿠션(10)에 대해 전후방향으로 이동시키는 페달패드 액추에이터(200);를 포함한다.
본 발명에 따른 폴더블 페달장치는 자율주행 상황에서 페달패드(100)가 시트쿠션(10)의 전면으로 밀착되어서 하이드상태를 유지하고, 페달패드(100)의 수동조작이 필요한 긴급 상황이 발생시 페달패드(100)가 시트쿠션(10)으로부터 전방으로 돌출되어서 팝업되는 구성으로, 자율주행 상황에서는 페달패드(100)의 위치에 상관없이 시트의 자유로운 이동이 가능하고, 페달패드(100)의 수동조작이 필요한 긴급 상황 발생시에는 운전자의 페달패드(100)의 신속한 조작이 가능하며, 이를 통해 안전성을 한층 더 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 페달패드(100) 및 페달패드 액추에이터(200)를 포함하는 전체 구성이 동일한 2개의 장치로 이루어지고, 2개의 동일한 구성으로 이루어진 폴더블 페달장치는 시트쿠션(10)에 좌우로 이격되면서 대칭적으로 설치된다.
또한, 시트쿠션(10)에 좌우로 이격된 2개의 페달패드(100) 중 어느 하나는 가속페달장치의 페달패드(110)로 사용되고, 나머지 하나는 브레이크페달장치의 페달패드(120)로 사용될 수 있다.
도 1의 시트쿠션(10)에서 우측에 위치한 페달패드가 가속페달장치의 페달패드(110)로 사용되고, 좌측에 위치한 페달패드가 브레이크페달장치의 페달패드(110)로서 사용될 수 있다.
그리고, 도 3과 같이 시트쿠션(10)에 좌우로 이격된 2개의 페달패드(100)사이로 운전자(20)의 다리(21)가 위치하고, 즉 운전자(20)의 다리(21)가 2개의 페달패드(100)사이에 위치할 수 있도록 2개의 페달패드(100)는 충분히 좌우로 이격되게 설치되고, 이때 2개의 페달패드(100) 중 어느 하나의 페달패드는 운전자의 한쪽 발로 조작되고 다른 하나의 페달패드는 운전자의 반대쪽 발로 조작된다.
운전자의 오른 발로 가속페달장치의 페달패드(110)를 조작하고, 왼발로 브레이크페달장치의 페달패드(110)를 조작하는 구성으로, 패달패드(100)의 양발 조작이 가능함에 따라 운전자의 오조작 위험성을 최대한 줄일 수 있게 된다.
페달패드 액추에이터(200)는 시트쿠션(10)에 고정되게 설치된 회전모터(210); 상기 회전모터(210)와 결합되어서 회전하는 피니언기어(220); 및 상기 피니언기어(220)와 치합되고 시트쿠션(10)에 대해 전후로 이동하도록 설치되며 일단에 페달패드(100)가 회전 가능하게 결합된 랙기어(230);를 포함한다.
회전모터(210)는 작동시 회전하고, 정지시 회전이 고정되는 회전스텝모터인 것이 바람직하며, 전원장치와 전기적으로 연결되게 구성되고, 후술하는 PCB(Printed Circuit Board)에 의해 동작이 제어되도록 구성될 수 있다.
페달패드(100)는 하단에 연결핀(310)이 일체로 결합되고, 연결핀(310)이 랙기어(230)의 전방단에 회전 가능하게 결합되며, 상단이 연결핀(310)과 함께 랙기어(230)에 대해 전후로 회전하는 오르간타입 패드인 것이 특징이다.
본 발명에 따른 실시예는 연결핀(310)에 의해 관통되고 연결핀(310)과 랙기어(230)에 양단이 결합되어서 페달패드(100)에 복귀력을 제공하는 복귀스프링(320)을 더 포함한다.
운전자의 조작으로 페달패드(100) 및 연결핀(310)이 전방으로 회전할 때에 복귀스프링(320)은 압축되면서 탄성력을 축적하고, 페달패드(100)로부터 운전자의 조작력이 해제되면 복귀스프링(320)은 압축이 풀리면서 초기상태로 복원되고, 이때 페달패드(100)는 복귀스프링(320)의 탄성력을 전달받아서 초기위치로 복귀하게 된다.
복귀스프링(320)의 스프링력의 튜닝을 통해 답력 튜닝이 가능하고, 특히 페달패드(200)의 미세 떨림을 억제할 수 있도록 복귀스프링(320)은 스프링력이 서로 다른 2개의 스프링으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따라 페달패드(100)의 전방면 하단에 전방으로 돌출되게 형성되고 운전자의 조작으로 페달패드(100)가 전방으로 회전할 때에 차량 플로어(30)와의 접촉으로 페달패드(100)의 풀스트로크(full stroke)를 결정하는 풀스트로크스톱퍼(410)를 더 포함한다.
또한, 페달패드(100)의 하단에서 일측으로 돌출되게 형성되고 랙기어(230)의 위쪽으로 위치하며 페달패드(100)가 복귀스프링(320)의 스프링력에 의해 후방으로 회전하면서 초기위치로 복귀할 때에 랙기어(230)의 윗면과의 접촉으로 페달패드(100)의 복귀위치를 결정하는 복귀스톱퍼(420)를 더 포함한다.
복귀스톱퍼(420)의 밑면은 랙기어(230)의 윗면과 충분한 접촉면을 확보할 수 있도록 소정크기의 면적을 갖는 평면으로 형성되는 것이 바람직하며, 복귀스톱퍼(420)의 평면은 후술하는 영구자석의 자리면 확보에도 유리한 장점이 있다.
본 발명에 따른 실시예는 복귀스톱퍼(420)에 고정되게 결합된 영구자석(510), 및 상기 영구자석(510)과 대면하도록 랙기어(230)에 고정되게 설치된 PCB(520, Printed Circuit Board)를 더 포함한다.
PCB(520)는 페달패드(100)의 회전에 따른 복귀스톱퍼(420)의 회전시 영구자석(510)의 자속변화를 통해 페달패드(100)의 회전각을 검출해서 페달기능과 관련된 신호를 발생하게 되며, 페달기능과 관련된 신호는 제동과 관련된 신호이거나 또는 가속과 관련된 신호가 된다.
PCB(520)는 회전모터(210)의 작동을 제어하는 기능을 갖출 수 있으며, 이를 위해 PCB(520)는 회전모터(210)와는 전기적으로 연결된 구성이 될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 회전모터(210)의 작동으로 랙기어(230)가 시트쿠션(10)의 후방으로 이동하고, 페달패드(100)가 시트쿠션(10)의 전면에 밀착되게 이동해서 운전자에 의한 페달패드(10)의 조작이 불가능한 하이드(hide)상태이다.
랙기어(230)는 전방하향 및 후방상향이 되도록 시트쿠션(10)에 경사지게 설치되고, 페달패드(100)가 하이드된 상태일 때 랙기어(230)의 전방단은 차량 플로어(30)로부터 상측으로 이격된 상태를 유지해서, 랙기어(230)가 전방으로 돌출되도록 이동할 때에 차량 플로어(30)와의 간섭없이 원활히 이동할 수 있도록 한다.
도 2의 도면부호 L1은 차량 플로어(30)와 평행한 기준선으로, 기준선(L1)은 회전모터(210)의 중심축을 관통하며, 기준선(L1)을 통해 랙기어(230)가 소정각도로 경사지게 설치된 구조임을 확인할 수 있다.
상기와 같이 페달패드(100)가 하이드(숨김)상태가 되면, 시트쿠션(10)의 전방공간은 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 10 내지 도 11은 전술한 하이드상태에서 회전모터(210)의 작동으로 피니언기어(220)가 회전하고, 피니언기어(220)의 회전으로 랙기어(230)가 시트쿠션(10)의 전방으로 돌출되게 이동하고, 랙기어(230)의 전방단에 결합된 페달패드(100)가 시트쿠션(10)의 전방으로 돌출되어서 노출된 팝업(pop up)상태이다.
자율주행 상황에서 페달패드(100)가 시트쿠션(10)의 전면으로 밀착되어서 하이드상태를 유지하고 있다가, 페달패드(100)의 수동조작이 필요한 긴급 상황이 발생시 페달패드(100)는 시트쿠션(10)으로부터 전방으로 돌출되어서 팝업되며, 이를 통해 자율주행 상황에서 수동운전모드로 변경시 운전자의 페달패드(100)의 신속한 조작이 가능해서 차량 주행에 대한 안전성을 한층 더 향상시킬 수 있게 된다.
팝업된 2개의 페달패드(100)는 운전자가 양발로 조작이 가능하며, 이때 우측의 페달패드(110)는 가속페달장치용 페달패드(110)로서 운전자의 오른 발로 조작되고, 좌측의 페달패드(120)는 브레이크페달장치용 페달패드(120)로서 운전자의 왼 발로 조작된다.
따라서, 팝업된 2개의 페달패드(100)는 운전자가 양발로 각각 개별적으로 조작이 가능함에 따라 운전자의 오조작 위험성을 최대한 줄일 수 있게 된다.
만약에, 운전자의 실수로 2개의 페달패드(100)가 동시에 조작되는 경우에는 안전성을 위해 가속신호보다 브레이크신호를 우선적으로 처리할 수 있도록 한다.
상기와 같이 페달패드(100)가 시트쿠션(10)의 전방으로 돌출된 팝업상태일 때 랙기어(230)의 전방단은 차량 플로어(30)와 접촉해서 충분한 지지력을 확보할 수 있도록 하고, 이를 통해 운전자의 안정된 페달패드(100)의 조작이 가능하게 된다.
도 12와 같은 다른 예로 페달패드(100)가 시트쿠션(10)의 전방으로 돌출된 팝업상태일 때 랙기어(230)의 전방단은 차량 플로어(30)로부터 상측으로 이격된 상태(C1)가 될 수 있으며, 즉 회전모터(210)의 동작제어를 통해 랙기어(230)의 전방 돌출길이를 가변 조절할 수 있으며, 이를 통해 운전자의 신체조건에 맞도록 팝업된 페달패드(100)의 위치를 조절할 수 있게 된다.
도 13은 팝업된 페달패드(100)가 운전자의 조작으로 전방으로 회전해서 정상 작동된 상태이다.
전술한 바와 같이 페달패드(100)가 팝업상태가 되면 운전자는 돌출된 페달패드(100)를 밟아서 정상적인 조작을 하게 된다.
페달패드(100)의 정상조작시 복귀스프링(320)을 통해 답력을 구현할 수 있게 되고, 회전모터(210)의 구속력으로 랙기어(230) 및 페달패드(100)의 전후방향 이동을 구속할 수 있게 된다.
또한, 운전자의 조작으로 페달패드(100)가 회전하면, 페달패드(100)와 함께 복귀스톱퍼(420)가 회전하고, 복귀스톱퍼(420)와 함께 영구자석(510)이 회전하며, PCB(520)는 페달패드(100)의 회전시 함께 회전하는 영구자석(510)의 자속변화를 통해 페달패드(100)의 회전각을 검출해서 페달기능과 관련된 신호(가속과 관련된 신호, 또는 제동과 관련된 신호)를 발생하게 된다.
본 발명에 따른 실시예는 도 10 내지 도 12와 같이 랙기어(230)의 전방이동에 의해 페달패드(100)가 시트쿠션(10)의 전방으로 돌출된 팝업상태이고, 회전모터(210)가 작동하지 않는 상황에서 운전자의 조작으로 페달패드(100)와 복귀스톱퍼(420)가 도 13에 도시된 화살표 R1과 같이 전방으로 회전함에 따라 영구자석(510)이 회전해서 영구자석(510)의 위치가 변화할 때에만 PCB(520)는 페달기능과 관련된 신호를 발생하게 되는 바, 이를 통해 보다 안정된 작동을 도모할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 시트쿠션(10)에 밀착되어 있던 페달패드(100)가 시트쿠션(10)의 전방으로 돌출된 팝업상태가 되어서 운전자에 의한 조작이 가능하도록 노출되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드(100)가 시트쿠션(10)의 전면에 밀착되어서 노출이 차단된 하이드 상태가 되는 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 페달장치는, 시트쿠션(10)에 밀착된 하이드상태의 페달패드(100)가 시트쿠션(10)의 전방으로 돌출되어서 팝업되는 구성으로, 자율주행시 운전자의 시트위치가 자유롭게 이동한 상황에서 페달패드(100)의 수동조작이 필요한 긴급 상황이 발생하더라도 페달패드(100)의 신속한 조작이 가능하며, 이를 통해 안전성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 가속페달장치로서 사용되는 페달패드와 브레이크페달장치로서 사용되는 페달패드가 시트쿠션(10)의 좌우측으로 분리되어서 운전자의 양발로 각각 개별적으로 동작하는 구성으로, 이를 통해 오조작의 위험성을 최대한 줄일 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 - 시트쿠션 20 - 운전자
21 - 다리 30 - 플로어
100 - 페달패드 110 - 가속페달장치의 페달패드
120 - 브레이크페달장치의 페달패드 200 - 페달패드 액추에이터
210 - 회전모터 220 - 피니언기어
230 - 랙기어 310 - 연결핀
320 - 복귀스프링 410 - 풀스트로크스톱퍼
420- 복귀스톱퍼 510 - 영구자석
520 - PCB

Claims (14)

  1. 자율주행 상황에서는 시트쿠션의 전면에 밀착되게 이동해서 운전자에 의한 조작이 불가능한 하이드상태가 되고, 수동운전모드에서는 시트쿠션의 전방으로 돌출되게 이동해서 운전자에 의한 조작이 가능한 팝업상태가 되는 페달패드; 및
    상기 시트쿠션에 구비되고 페달패드와 연결되며 작동시 페달패드를 시트쿠션에 대해 전후방향으로 이동시키는 페달패드 액추에이터;를 포함하는 차량용 폴더블 페달장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 페달패드 및 페달패드 액추에이터를 포함하는 폴더블 페달장치는 구성이 동일한 2개의 장치로 이루어지고 시트쿠션에 좌우로 이격되면서 대칭적으로 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 시트쿠션에 좌우로 이격된 2개의 페달패드 중 어느 하나는 가속페달장치의 페달패드로 사용되고 나머지 하나는 브레이크페달장치의 페달패드로 사용되는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 시트쿠션에 좌우로 이격된 2개의 페달패드사이로 운전자의 다리가 위치하고;
    상기 2개의 페달패드 중 어느 하나의 페달패드는 운전자의 한쪽 발로 조작되고 다른 하나의 페달패드는 운전자의 반대쪽 발로 조작되는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 페달패드 액추에이터는 시트쿠션에 고정되게 설치된 회전모터;
    상기 회전모터와 결합되어서 회전하는 피니언기어; 및
    상기 피니언기어와 치합되고 시트쿠션에 대해 전후로 이동하도록 설치되며 일단에 페달패드가 회전 가능하게 결합된 랙기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 페달패드는 하단에 연결핀이 일체로 결합되고, 연결핀이 랙기어의 전방단에 회전 가능하게 결합되며, 상단이 연결핀과 함께 랙기어에 대해 전후로 회전하는 오르간타입 패드인 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 연결핀에 의해 관통되고 연결핀과 랙기어에 양단이 결합되어서 페달패드에 복귀력을 제공하는 복귀스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 페달패드의 전방면 하단에 전방으로 돌출되게 형성되고 운전자의 조작으로 페달패드가 전방으로 회전할 때에 차량 플로어와의 접촉으로 페달패드의 풀스트로크를 결정하는 풀스트로크스톱퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 페달패드의 하단에서 일측으로 돌출되게 형성되고 랙기어의 위쪽으로 위치하며 페달패드가 복귀스프링의 스프링력에 의해 후방으로 회전하면서 초기위치로 복귀할 때에 랙기어의 윗면과의 접촉으로 페달패드의 복귀위치를 결정하는 복귀스톱퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 복귀스톱퍼에 결합된 영구자석; 및
    상기 영구자석과 대면하도록 랙기어에 고정되게 설치된 PCB를 더 포함하고;
    상기 PCB는 페달패드의 회전에 따른 복귀스톱퍼의 회전시 영구자석의 자속변화를 통해 페달패드의 회전각을 검출해서 페달기능과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 랙기어의 전방이동에 의해 페달패드가 시트쿠션의 전방으로 돌출된 팝업상태이고, 회전모터가 동작하지 않는 상황에서 운전자의 조작으로 페달패드와 복귀스톱퍼가 회전함에 따라 영구자석의 위치가 변화할 때에만 PCB는 페달기능과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
  12. 청구항 5에 있어서,
    상기 랙기어는 전방하향 및 후방상향이 되도록 시트쿠션에 경사지게 설치되고;
    상기 페달패드가 시트쿠션의 전면에 밀착된 하이드상태일 때 랙기어의 전방단은 차량 플로어로부터 상측으로 이격된 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
  13. 청구항 5에 있어서,
    상기 랙기어는 전방하향 및 후방상향이 되도록 시트쿠션에 경사지게 설치되고;
    상기 페달패드가 시트쿠션의 전방으로 돌출된 팝업상태일 때 랙기어의 전방단은 차량 플로어와 접촉해서 지지력을 확보하도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
  14. 청구항 5에 있어서,
    상기 랙기어는 전방하향 및 후방상향이 되도록 시트쿠션에 경사지게 설치되고;
    상기 페달패드가 시트쿠션의 전방으로 돌출된 팝업상태일 때 랙기어의 전방단이 차량 플로어와 접촉하거나 또는 랙기어의 전방단이 차량 플로어로부터 상측으로 이격된 상태가 되도록 회전모터의 동작제어를 통해 랙기어의 전방 돌출길이를 가변 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
KR1020210050586A 2021-04-19 2021-04-19 차량용 폴더블 페달장치 KR20220144203A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210050586A KR20220144203A (ko) 2021-04-19 2021-04-19 차량용 폴더블 페달장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210050586A KR20220144203A (ko) 2021-04-19 2021-04-19 차량용 폴더블 페달장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220144203A true KR20220144203A (ko) 2022-10-26

Family

ID=83785375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210050586A KR20220144203A (ko) 2021-04-19 2021-04-19 차량용 폴더블 페달장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220144203A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170137427A (ko) 2016-06-03 2017-12-13 현대자동차주식회사 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치 및 이의 작동 제어방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170137427A (ko) 2016-06-03 2017-12-13 현대자동차주식회사 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치 및 이의 작동 제어방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11312236B1 (en) Foldable pedal apparatus for vehicle
US20220055477A1 (en) Foldable accelerator pedal apparatus for vehicle with hysteresis module
US10906514B1 (en) Foldable brake pedal apparatus for autonomous vehicle
KR20220060242A (ko) 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치
KR20220021054A (ko) 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치
KR20220136745A (ko) 차량용 폴더블 페달장치
US11465498B1 (en) Foldable pedal apparatus for vehicle
KR20210125733A (ko) 자율주행 차량용 폴더블 페달장치
KR20220064791A (ko) 히스테리시스모듈을 구비한 차량용 폴더블 페달장치
KR20210131007A (ko) 자율주행 차량용 폴더블 페달장치
KR20210116742A (ko) 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치
US11550353B1 (en) Foldable pedal apparatus for vehicle
KR20210116743A (ko) 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치
KR20230049184A (ko) 전자식 페달장치
KR20230027672A (ko) 폴더블 전자식 페달장치
KR20220162516A (ko) 차량용 폴더블 페달장치
KR20220144203A (ko) 차량용 폴더블 페달장치
KR20210120154A (ko) 자율주행 차량용 폴더블 페달장치
KR20230015133A (ko) 차량용 폴더블 페달장치
KR20220132703A (ko) 차량 주행용 통합조작장치
US11630478B1 (en) Foldable pedal apparatus for vehicle
KR20230086856A (ko) 차량용 폴더블 페달장치
US11597359B1 (en) Foldable pedal apparatus for vehicle
KR20230134019A (ko) 차량용 폴더블 페달장치
KR20220150680A (ko) 차량용 폴더블 페달장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination