KR20220150680A

KR20220150680A - 차량용 폴더블 페달장치

Info

Publication number: KR20220150680A
Application number: KR1020210057962A
Authority: KR
Inventors: 김은식
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2021-05-04
Filing date: 2021-05-04
Publication date: 2022-11-11

Abstract

본 발명은 차량용 폴더블 페달장치에 관한 것으로, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 가속페달(230)과 브레이크페달(330)이 운전자에 의한 조작이 가능하도록 풋레스트패널(10)에 형성된 페달수납부(100)로부터 측방으로 돌출되어서 팝업되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 운전자에 의한 가속페달(230) 및 브레이크페달(330)의 조작이 불가능하도록 페달수납부(100)속으로 삽입되어서 노출이 차단된 하이드(숨김)상태가 되며, 가속페달(230)과 브레이크페달(330)이 하이드상태에서 팝업상태로 변경될 때에 페달수납부(100)에 형성된 작은 크기의 제1가이드구멍(110)과 제2가이드구멍(120)을 팝업됨에 따라 하이테크적인 이미지를 극대화할 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 운전자에 의한 조작이 가능하도록 가속페달과 브레이크페달이 운전자쪽으로 돌출되어서 노출되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 가속페달과 브레이크페달이 숨겨져서 운전자쪽으로의 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.

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 10-1710964호

본 발명은, 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 가속페달과 브레이크페달이 운전자쪽으로 돌출되어서 노출(팝업)되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 가속페달과 브레이크페달이 숨겨져서 운전자쪽으로의 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, 가속페달 및 브레이크페달의 팝업 및 하이드 동작시 가속페달 및 브레이크페달이 관통하는 페달수납부의 가이드구멍을 최대한 작게 형성할 수 있는 구성으로 이를 통해 차량 실내의 인테리어 디자인을 극대화할 수 있고, 수동운전모드시 페달수납부에 형성된 작은 크기의 가이드구멍을 통해 가속페달과 브레이크페달이 팝업됨에 따라 하이테크적인 이미지를 극대화할 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 폴더블 페달장치는, 운전석 하부공간에 위치한 풋레스트패널에서 차량의 실내공간으로 돌출되게 형성된 페달수납부; 자율주행 상황에서는 페달수납부속으로 삽입되어서 운전자에 의한 조작이 불가능한 하이드상태가 되고, 수동운전모드에서는 페달수납부의 일측 및 타측으로 각각 돌출되게 이동해서 운전자에 의한 조작이 가능한 팝업상태가 되는 가속페달조립체와 브레이크페달조립체; 및 상기 페달수납부에 구비되고 가속페달조립체 및 브레이크페달조립체와 연결되며 작동시 가속페달조립체와 브레이크페달조립체를 동시에 반대방향으로 이동시키는 액추에이터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 페달수납부에는 가속페달조립체 및 브레이크페달조립체가 이동할 수 있는 제1가이드홀과 제가이드2홀이 각각 일측과 타측으로 개구되게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 페달수납부는 운전자가 발을 전방으로 뻗었을 때 오른발과 왼발사이에 위치하도록 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 페달수납부는 운전자가 발을 거치해서 안착시킬 수 있는 평면을 구비하도록 형성되어서 풋레스트로 활용이 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 가속페달조립체와 브레이크페달조립체 및 액추에이터는 전후방향으로 일렬로 오버랩되게 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 가속페달조립체와 브레이크페달조립체 및 액추에이터는 전후방향으로 일렬로 오버랩되게 배치되는데; 상기 가속페달조립체와 브레이크페달조립체 사이에 액추에이터가 배치되고; 상기 액추에이터의 전방과 후방에 가속페달조립체와 브레이크페달조립체가 각각 배치되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 가속페달조립체는 페달수납부에서 일측으로 개구된 홀을 통해 좌우로 이동 가능하게 설치된 가속페달받침대; 및 상기 가속페달받침대의 우측단에서 하단이 가속페달힌지핀을 매개로 전후로 회전 가능하게 결합되고 운전자의 발로 조작되는 오르간타입의 가속페달;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가속페달조립체는 가속페달받침대와 가속페달에 양단이 결합되어서 가속페달에 복귀력을 제공하는 가속페달복귀스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가속페달받침대에는 상하로 관통하는 제1받침대홀이 형성되고; 상기 가속페달의 하단은 제1받침대홀에 삽입되게 설치되며; 상기 가속페달이 전후로 회전할 때에 제1받침대홀과의 접촉으로 풀스트로크 및 복귀위치가 결정되는 것을 특징으로 한다.

상기 가속페달에 결합된 제1영구자석; 및 상기 제1영구자석과 대면하도록 가속페달받침대에 고정되게 설치된 제1PCB를 더 포함하고; 상기 제1PCB는 가속페달의 회전에 따른 제1영구자석의 자속변화를 통해 가속페달의 회전각을 검출해서 가속기능과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기 가속페달받침대의 일측 방향 이동에 의해 가속페달이 페달수납부의 일측으로 돌출된 팝업상태이고, 액추에이터가 동작하지 않는 상황에서 운전자의 조작으로 가속페달이 회전함에 따라 제1영구자석의 위치가 변화할 때에만 제1PCB는 가속과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이크페달조립체는 페달수납부에서 타측으로 개구된 홀을 통해 좌우로 이동 가능하게 설치된 브레이크페달받침대; 및 상기 브레이크페달받침대의 좌측단에서 하단이 브레이크페달힌지핀을 매개로 전후로 회전 가능하게 결합되고 운전자의 발로 조작되는 오르간타입의 브레이크페달;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이크페달조립체는 브레이크페달받침대와 브레이크페달에 양단이 결합되어서 브레이크페달에 복귀력을 제공하는 브레이크페달복귀스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이크페달받침대에는 상하로 관통하는 제2받침대홀이 형성되고; 상기 브레이크페달의 하단은 제2받침대홀에 삽입되게 설치되며; 상기 브레이크페달이 전후로 회전할 때에 제2받침대홀과의 접촉으로 풀스트로크 및 복귀위치가 결정되는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이크페달에 결합된 제2영구자석; 및 상기 제2영구자석과 대면하도록 브레이크페달받침대에 고정되게 설치된 제2PCB를 더 포함하고; 상기 제2PCB는 브레이크페달의 회전에 따른 제2영구자석의 자속변화를 통해 브레이크페달의 회전각을 검출해서 제동기능과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이크페달받침대의 타측 방향 이동에 의해 브레이크페달이 페달수납부의 타측으로 돌출된 팝업상태이고, 액추에이터가 동작하지 않는 상황에서 운전자의 조작으로 브레이크페달이 회전함에 따라 제2영구자석의 위치가 변화할 때에만 제2PCB는 제동과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기 액추에이터는 가속페달받침대의 후방면 및 브레이크페달받침대의 전방면에 각각 형성된 제1기어부와 제2기어부; 상기 제1기어부와 제2기어부사이에 위치하면서 제1기어부 및 제2기어부와 동시에 치합된 모터기어; 및 상기 모터기어와 연결되고 페달수납부에 고정되게 설치된 회전모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가속페달조립체와 브레이크페달조립체가 1개의 회전모터로 동시에 작동함에 따라 페달수납부의 좌우측으로 돌출되는 가속페달의 팝업량과 브레이크페달의 팝업량은 서로 동일한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 가속페달과 브레이크페달이 운전자에 의한 조작이 가능하도록 풋레스트패널에 형성된 페달수납부로부터 측방으로 돌출되어서 팝업되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 운전자에 의한 가속페달 및 브레이크페달의 조작이 불가능하도록 페달수납부속으로 삽입되어서 노출이 차단된 하이드(숨김)상태가 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 페달장치는 하이드상태시 가속페달과 브레이크페달은 페달수납부속으로 삽입되어서 완전히 숨겨진 상태가 되고, 특히 가속페달과 브레이크페달의 팝업 및 하이드 동작시 가속페달과 브레이크페달이 관통하는 페달수납부의 제1가이드구멍과 제2가이드구멍을 최대한 작게 형성할 수 있는 구성으로, 이를 통해 차량 실내의 인테리어 디자인을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는 가속페달과 브레이크페달이 하이드상태에서 팝업상태로 변경될 때에 페달수납부에 형성된 작은 크기의 제1가이드구멍과 제2가이드구멍에서 팝업되는 구성으로, 이를 통해 하이테크적인 이미지를 극대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 2는 본 발명에 따라 풋레스트패널에 형성된 페달수납부속에 가속페달과 브레이크페달이 숨겨진 하이드상태의 도면,
도 3은 도 1의 정면도,
도 4는 도 1에서 하이드상태의 가속페달 및 브레이크페달을 설명하기 위한 도면,
도 5 내지 도 6은 도 4의 측면도 및 정면도,
도 7은 도 4의 분해도,
도 8은 도 4에서 페달수납부를 제거한 상태의 도면,
도 9는도 8의 저면도,
도 10 내지 도 11은 본 발명에 따라 가속페달과 브레이크페달이 페달수납부의 측방으로 돌출된 팝업상태의 사시도 및 정면도,
도 12는 도 10에서 페달수납부가 제거된 상태의 도면,
도 13은 도 12의 저면도,
도 14는 도 12의 배면도,
도 15는 도 12의 측면도로서 회전모터와 모터기어가 제거된 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 폴더블 페달장치는 도 1 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 운전석 하부공간에 위치한 풋레스트패널(10)에서 차량의 실내공간으로 돌출되게 형성된 페달수납부(100); 자율주행 상황에서는 페달수납부(100)속으로 삽입되어서 운전자에 의한 조작이 불가능한 하이드(hide)상태가 되고, 수동운전모드에서는 페달수납부(100)의 일측 및 타측으로 각각 돌출되게 이동해서 운전자에 의한 조작이 가능한 팝업(pop-up)상태가 되는 가속페달조립체(200)와 브레이크페달조립체(300); 및 상기 페달수납부(100)에 구비되고 가속페달조립체(200) 및 브레이크페달조립체(300)와 연결되며 작동시 가속페달조립체(200)와 브레이크페달조립체(300)를 동시에 반대방향으로 이동시키는 액추에이터(400);를 포함한다.

본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 액추에이터(400)의 작동으로 가속페달조립체(200) 및 브레이크페달조립체(300)가 풋레스트패널(10)의 페달수납부(100)속으로 삽입되어서 숨겨진 상태가 되면, 가속페달조립체(200)와 브레이크페달조립체(300)는 운전자쪽으로 노출이 차단된 하이드(hide)상태를 유지하게 된다.(도 1 내지 도 9 참고)

또한 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 액추에이터(400)의 작동으로 가속페달조립체(200) 및 브레이크페달조립체(300)가 페달수납부(100)의 일측방과 타측방으로 각각 돌출되면, 가속페달조립체(200)와 브레이크페달조립체(300)는 운전자(또는 차량 실내)쪽으로 노출된 팝업(pop-up)상태를 유지하게 된다.(도 10 내지 도 15 참고)

본 발명에 따른 페달수납부(100)에는 가속페달조립체(200) 및 브레이크페달조립체(300)가 이동할 수 있는 제1가이드홀(110)과 제가이드2홀(120)이 각각 일측과 타측으로 개구되게 형성된다.

가속페달조립체(200)는 제1가이드홀(110)을 통해 페달수납부(100)의 우측으로 돌출되어서 팝업되고, 브레이크페달조립체(300)는 제2가이드홀(120)을 통해 페달수납부(100)의 좌측으로 돌출되어서 팝업된다.

페달수납부(100)는 운전자가 발을 전방으로 뻗었을 때 도 3과 같이 운전자의 오른발(20)과 왼발(30)사이에 위치하도록 형성된 구조이며, 이를 통해 운전자의 거주공간에 크게 제약받지 않는 장점이 있다.

가속페달조립체(200)는 페달수납부(100)의 우측으로 돌출되게 팝업되어서 운전자의 오른발로 조작되고, 브레이크페달조립체(300)는 페달수납부(100)의 좌측으로 돌출되어서 팝업되어서 운전자의 왼른발로 조작되는 바, 따라서 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는 운전자의 양발로 조작이 가능한 장점이 있다.

페달수납부(100)는 운전자가 발을 거치해서 안착시킬 수 있는 평면을 구비하도록 형성되어서 풋레스트(footrest)로 활용이 가능하며, 이를 통해 운전자는 편안한 휴식을 취할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따라 가속페달조립체(200)와 브레이크페달조립체(300) 및 액추에이터(400)는 전후방향으로 일렬로 오버랩(overlap)되게 배치된 구성이며, 이를 통해 페달수납부(100)의 전후방향 사이즈를 최대한 축소시킬 수 있게 됨으로써 운전석 하부공간을 넓은 공간으로 활용할 수 있는 장점이 있다.

가속페달조립체(200)와 브레이크페달조립체(300) 및 액추에이터(400)의 일렬 배치구조에 대해 보다 상세히 설명하면, 가속페달조립체(200)와 브레이크페달조립체(300)사이에 액추에이터(400)가 배치되고, 액추에이터(400)의 전방과 후방에 가속페달조립체(200)와 브레이크페달조립체(300)가 각각 배치된 구조가 된다.

즉, 액추에이터(400)를 기준으로 브레이크페달조립체(300)가 가속페달조립체(200)보다 운전자가 위치한 후방으로 더 돌출되게 위치함에 따라, 운전자가 가속페달조립체(200)와 브레이크페달조립체(300)를 동시에 조작하는 상황이 발생하더라도 브레이크페달이 먼저 작동하도록 함으로써 안전성을 확보할 수 있도록 한 것이다.

가속페달조립체(200)는 페달수납부(100)에서 일측으로 개구된 제1가이드홀(110)을 통해 좌우로 이동 가능하게 설치된 가속페달받침대(210), 상기 가속페달받침대(210)의 우측단에서 하단이 가속페달힌지핀(220)을 매개로 전후로 회전 가능하게 결합되고 운전자의 발로 조작되는 오르간타입의 가속페달(230), 및 상기 가속페달받침대(210)와 가속페달(230)에 양단이 결합되어서 가속페달(230)에 복귀력을 제공하는 가속페달복귀스프링(240)을 포함한다.

운전자의 조작으로 가속페달(230)이 가속페달받침대(210)에 대해 전방으로 회전할 때에 가속페달복귀스프링(240)은 압축되면서 탄성력을 축적하고, 가속페달(230)로부터 운전자의 조작력이 해제되면 가속페달복귀스프링(240)은 압축이 풀리면서 초기상태로 복원되고, 이때 가속페달(230)은 가속페달복귀스프링(240)의 탄성력을 전달받아서 초기위치로 복귀하게 된다.

가속페달복귀스프링(240)은 듀얼스프링으로 구성되어서 2개의 스프링 중 어느 하나가 파손되더라도 나머지 하나의 정상적인 스프링으로 가속페달(230)은 초기위치로 복귀할 수 있게 된다.

또한, 가속페달복귀스프링(240)은 스프링력의 튜닝을 통해 답력 튜닝이 가능하고, 특히 가속페달(230)의 미세 떨림을 억제할 수 있도록 2개의 가속페달복귀스프링(240)은 스프링력이 서로 다르게 구성될 수 있다.

가속페달받침대(210)에는 상하로 관통하는 제1받침대홀(250)이 형성되고, 가속페달(230)의 하단은 제1받침대홀(250)에 삽입되게 설치되며, 따라서 가속페달(230)이 전후로 회전할 때에 제1받침대홀(250)과의 접촉으로 가속페달(230)의 풀스트로크(full stroke) 및 가속페달복귀스프링(240)의 탄성력에 의한 복귀시 복귀위치가 결정되는 구조가 된다.

운전자가 가속페달(230)을 발로 밟아줌에 따라 가속페달(230)이 전방으로 회전할 때에는 가속페달(230)의 전방면이 제1받침대홀(250)에 접촉하게 됨으로써 가속페달(230)의 풀스트로크(full stroke)가 결정되고, 운전자가 가속페달(230)로부터 조작력을 해제함에 따라 가속페달(230)이 가속페달복귀스프링(240)의 탄성력으로 후방으로 회전할 때에는 가속페달(230)의 후방면이 제1받침대홀(250)에 접촉하여 회전이 구속됨에 따라 가속페달(230)의 팝업된 초기위치가 고정되는 구조가 된다.

본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 가속페달(230)에 결합된 제1영구자석(510), 및 상기 제1영구자석(510)과 대면하도록 가속페달받침대(210)에 고정되게 설치된 제1PCB(520, Printed Circuit Board)를 더 포함하며, 상기 제1PCB(520)는 가속페달(230)의 회전에 따른 제1영구자석(510)의 자속변화를 통해 가속페달(230)의 회전각을 검출해서 가속기능과 관련된 신호를 발생하게 된다.

브레이크페달조립체(300)는 페달수납부(100)에서 타측으로 개구된 제2가이드홀(120)을 통해 좌우로 이동 가능하게 설치된 브레이크페달받침대(310), 상기 브레이크페달받침대(310)의 좌측단에서 하단이 브레이크페달힌지핀(320)을 매개로 전후로 회전 가능하게 결합되고 운전자의 발로 조작되는 오르간타입의 브레이크페달(330), 및 상기 브레이크페달받침대(310)와 브레이크페달(330)에 양단이 결합되어서 브레이크페달(330)에 복귀력을 제공하는 브레이크페달복귀스프링(340)을 포함한다.

운전자의 조작으로 브레이크페달(330)이 브레이크페달받침대(310)에 대해 전방으로 회전할 때에 브레이크페달복귀스프링(340)은 압축되면서 탄성력을 축적하고, 브레이크페달(330)로부터 운전자의 조작력이 해제되면 브레이크페달복귀스프링(340)은 압축이 풀리면서 초기상태로 복원되고, 이때 브레이크페달(330)은 브레이크페달복귀스프링(340)의 탄성력을 전달받아서 초기위치로 복귀하게 된다.

브레이크페달복귀스프링(340)은 듀얼스프링으로 구성되어서 2개의 스프링 중 어느 하나가 파손되더라도 나머지 하나의 정상적인 스프링으로 브레이크페달(330)은 초기위치로 복귀할 수 있게 된다.

또한, 브레이크페달복귀스프링(340)은 스프링력의 튜닝을 통해 답력 튜닝이 가능하고, 특히 브레이크페달(330)의 미세 떨림을 억제할 수 있도록 2개의 브레이크페달복귀스프링(340)은 스프링력이 서로 다르게 구성될 수 있다.

브레이크페달받침대(310)에는 상하로 관통하는 제2받침대홀(350)이 형성되고, 브레이크페달(330)의 하단은 제2받침대홀(350)에 삽입되게 설치되며, 따라서 브레이크페달(330)이 전후로 회전할 때에 제2받침대홀(350)과의 접촉으로 브레이크페달(330)의 풀스트로크(full stroke) 및 브레이크페달복귀스프링(340)의 탄성력에 의한 복귀시 복귀위치가 결정되는 구조가 된다.

운전자가 브레이크페달(330)을 발로 밟아줌에 따라 브레이크페달(330)이 전방으로 회전할 때에는 브레이크페달(330)의 전방면이 제2받침대홀(350)에 접촉하게 됨으로써 브레이크페달(330)의 풀스트로크(full stroke)가 결정되고, 운전자가 브레이크페달(330)로부터 조작력을 해제함에 따라 브레이크페달(330)이 브레이크페달복귀스프링(340)의 탄성력으로 후방으로 회전할 때에는 브레이크페달(330)의 후방면이 제2받침대홀(350)에 접촉하여 회전이 구속됨에 따라 브레이크페달(330)의 팝업된 초기위치가 고정되는 구조가 된다.

본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 브레이크페달(330)에 결합된 제2영구자석(530), 및 상기 제2영구자석(530)과 대면하도록 브레이크페달받침대(310)에 고정되게 설치된 제2PCB(540)를 더 포함하며, 상기 제2PCB(540)는 브레이크페달(330)의 회전에 따른 제2영구자석(530)의 자속변화를 통해 브레이크페달(330)의 회전각을 검출해서 가속기능과 관련된 신호를 발생하게 된다.

본 발명에 따른 액추에이터(400)는 가속페달받침대(210)의 후방면 및 브레이크페달받침대(310)의 전방면에 각각 형성된 제1기어부(410)와 제2기어부(420), 상기 제1기어부(410)와 제2기어부(420)사이에 위치하면서 제1기어부(410) 및 제2기어부(420)와 동시에 치합된 모터기어(430), 및 상기 모터기어(430)와 연결되고 페달수납부(100)에 고정되게 설치된 회전모터(440)를 포함한다.

제1기어부(410)와 제2기어부(420)는 랙기어가 되고, 모터기어(430)는 피니언기어가 되며, 모터기어(430)의 전방쪽에 제1기어부(410)가 위치해서 외접기어 형태로 치합되고, 모터기어(430)의 후방쪽에 제2기어부(420)가 위치해서 외접기어 형태로 치합된다.

회전모터(440)는 작동시 회전하고, 정지시 회전이 고정되는 회전스텝모터인 것이 바람직하며, 전원장치와 전기적으로 연결되게 구성되고, 제1PCB(520)와 제2PCB(540) 중 어느 하나에 의해 동작이 제어되도록 구성된다.

본 발명에 따른 가속페달조립체(200)와 브레이크페달조립체(300)는 1개의 회전모터(440)로 동시에 작동하는 구조이며, 이를 통해 페달수납부(100)의 좌우측으로 돌출되는 가속페달(230)의 팝업량과 브레이크페달(330)의 팝업량은 서로 동일한 것이 특징이다.

도 1 내지 도 9는 회전모터(440)의 작동으로 가속페달조립체(200) 및 브레이크페달조립체(300)가 풋레스트패널(10)의 페달수납부(100)속으로 삽입되어서 숨겨진 상태이고, 이로 인해 가속페달(230)과 브레이크페달(330)이 운전자쪽으로의 노출이 차단되어서 운전자에 의해 조작이 불가능한 하이드(hide)상태이다.

하이드상태일 때, 가속페달(230)을 포함한 가속페달조립체(200)와 브레이크페달(330)을 포함한 브레이크페달조립체(300)가 모두 페달수납부(100)속으로 삽입된 구조가 됨에 따라 하이드시 컴팩트한 구조를 구현할 수 있는 장점이 있다.

또한, 하이드상태일 때 운전자는 발을 전방으로 뻗어서 페달수납부(100)상에 거치시킬 수 있으며, 이로 인해 페달수납부(100)는 풋레스트(footrest)로서 활용이 가능함에 따라 운전자는 보다 편안한 휴식을 취할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는 가속페달조립체(200) 및 브레이크페달조립체(300)의 팝업 및 하이드 동작시 가속페달조립체(200)와 브레이크페달조립체(300)가 관통하는 페달수납부(100)의 제1가이드홀(110) 및 제2가이드홀(120)의 크기를 최대한 작게 형성할 수 있는 구성으로, 이를 통해 차량 실내의 인테리어 디자인을 극대화할 수 있게 된다.

상기와 같이 가속페달조립체(200) 및 브레이크페달조립체(300)가 하이드(숨김)상태가 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.

또한, 하이드상태에서 가속페달조립체(200) 및 브레이크페달조립체(300)가 페달수납부(100)속으로 삽입되어서 완전히 숨겨진 상태가 되는 구조로, 이를 통해 차량 실내의 우수한 인테리어 디자인의 확보가 가능한 장점이 있다.

도 10 내지 도 15는 회전모터(440)의 작동으로 가속페달조립체(200) 및 브레이크페달조립체(300)가 페달수납부(100)의 일측과 타측으로 돌출되게 이동하고, 이로 인해 가속페달(230)과 브레이크페달(330)이 차량 실내로 노출되어서 운전자에 의해 조작이 가능한 팝업(pop up)상태이다.

전술한 하이드상태에서 회전모터(440)가 작동하면, 모터기어(430)와 외접기어 형태로 치합된 가속페달받침대(210)와 브레이크페달받침대(310)는 페달수납부(100)의 제1가이드홀(110) 및 제2가이드홀(120)을 통해 우측방향과 좌측방향으로 동시에 이동해서 돌출되고, 이로 인해 가속페달(230)과 브레이크페달(330)은 페달수납부(100)의 우측과 좌측으로 각각 돌출되어서 차량 실내로 노출됨에 따라 운전자에 의해 조작이 가능한 팝업상태로 변경된다.

가속페달(230)과 브레이크페달(330)이 하이드상태에서 팝업상태로 변경될 때에 페달수납부(100)에 형성된 작은 크기의 제1가이드홀(110) 및 제2가이드홀(120)을 통해 팝업되는 구성으로, 이를 통해 하이테크적인 이미지를 극대화할 수 있는 장점이 있다.

팝업된 가속페달(230)은 운전자의 오른발로 조작이 가능하고, 브레이크페달(330)은 왼발로 조작이 가능하며, 따라서 팝업된 가속페달(230)과 브레이크페달(330)은 운전자가 양발로 각각 개별적으로 조작이 가능함에 따라 운전자의 오조작 위험성을 최대한 줄일 수 있게 된다.

본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 액추에이터(400)를 기준으로 브레이크페달(330)이 가속페달(230)보다 운전자가 위치한 후방으로 더 돌출되게 위치하는 구성으로, 이로 인해 운전자가 가속페달(230)과 브레이크페달(330)을 동시에 조작하는 상황이 발생하더라도 브레이크페달(330)이 먼저 작동하도록 함으로써 안전성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

도 15는 가속페달(230)과 브레이크페달(330)이 정상적으로 팝업된 상태이고, 이 상태에서 운전자가 가속페달(230) 또는 브레이크페달(330)을 발로 밟아서 정상적으로 조작할 수 있다.

운전자가 팝업된 가속페달(230)을 밟아서 조작함에 따라 가속페달(230)이 전방으로 회전하면, 가속페달(230)과 함께 제1영구자석(510)이 회전하고, 제1PCB(520)는 가속페달(230)의 회전시 함께 회전하는 제1영구자석(510)의 자속변화를 통해 가속페달(230)의 회전각을 검출해서 가속기능과 관련된 신호를 발생하게 된다.

본 발명에 따른 실시예는 가속페달받침대(210)의 일측 방향 이동에 의해 가속페달(230)이 페달수납부(100)의 일측으로 돌출된 팝업상태이고, 회전모터(440)가 작동하지 않는 상황에서 운전자의 조작으로 가속페달(230)이 회전함에 따라 제1영구자석(510)의 위치가 변화할 때에만 제1PCB(520)는 가속과 관련된 신호를 발생하게 되는 바, 이를 통해 보다 안정된 작동을 도모할 수 있다.

그리고, 운전자가 팝업된 브레이크페달(330)을 밟아서 조작함에 따라 브레이크페달(330)이 전방으로 회전하면, 브레이크페달(330)과 함께 제2영구자석(530)이 회전하고, 제2PCB(540)는 브레이크페달(330)의 회전시 함께 회전하는 제2영구자석(530)의 자속변화를 통해 브레이크페달(330)의 회전각을 검출해서 제동기능과 관련된 신호를 발생하게 된다.

본 발명에 따른 실시예는 브레이크페달받침대(310)의 타측 방향 이동에 의해 브레이크페달(330)이 페달수납부(100)의 타측으로 돌출된 팝업상태이고, 회전모터(440)가 작동하지 않는 상황에서 운전자의 조작으로 브레이크페달(330)이 회전함에 따라 제2영구자석(530)의 위치가 변화할 때에만 제2PCB(540)는 제동과 관련된 신호를 발생하게 되는 바, 이를 통해 보다 안정된 작동을 도모할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 가속페달(230)과 브레이크페달(330)이 운전자에 의한 조작이 가능하도록 풋레스트패널(10)에 형성된 페달수납부(100)로부터 측방으로 돌출되어서 팝업되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 운전자에 의한 가속페달(230) 및 브레이크페달(330)의 조작이 불가능하도록 페달수납부(100)속으로 삽입되어서 노출이 차단된 하이드(숨김)상태가 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 페달장치는 하이드상태시 가속페달(230)과 브레이크페달(330)은 페달수납부(100)속으로 삽입되어서 완전히 숨겨진 상태가 되고, 특히 가속페달(230)과 브레이크페달(330)의 팝업 및 하이드 동작시 가속페달(230)과 브레이크페달(330)이 관통하는 페달수납부(100)의 제1가이드구멍(110)과 제2가이드구멍(120)을 최대한 작게 형성할 수 있는 구성으로, 이를 통해 차량 실내의 인테리어 디자인을 극대화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는 가속페달(230)과 브레이크페달(330)이 하이드상태에서 팝업상태로 변경될 때에 페달수납부(100)에 형성된 작은 크기의 제1가이드구멍(110)과 제2가이드구멍(120)에서 팝업되는 구성으로, 이를 통해 하이테크적인 이미지를 극대화할 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 - 풋레스트패널 20 - 오른발
30 - 왼발 100 - 페달수납부
110 - 제1가이드홀 120 - 제2가이드홀
200 - 가속페달조립체 210 - 가속페달받침대
220 - 가속페달힌지핀 230 - 가속페달
240 - 가속페달복귀스프링 250 - 제1받침대홀
300 - 브레이크페달조립체 310 - 브레이크페달받침대
320 - 브레이크페달힌지핀 330 - 브레이크페달
340 - 브레이크페달복귀스프링 350 - 제2받침대홀
400 - 액추에이터 410 - 제1기어부
420 - 제2기어부 430 - 모터기어
440 - 회전모터 510 - 제1영구자석
520 - 제1PCB 530 - 제2영구자석
540 - 제2PCB

Claims

운전석 하부공간에 위치한 풋레스트패널에서 차량의 실내공간으로 돌출되게 형성된 페달수납부;
자율주행 상황에서는 페달수납부속으로 삽입되어서 운전자에 의한 조작이 불가능한 하이드상태가 되고, 수동운전모드에서는 페달수납부의 일측 및 타측으로 각각 돌출되게 이동해서 운전자에 의한 조작이 가능한 팝업상태가 되는 가속페달조립체와 브레이크페달조립체; 및
상기 페달수납부에 구비되고 가속페달조립체 및 브레이크페달조립체와 연결되며 작동시 가속페달조립체와 브레이크페달조립체를 동시에 반대방향으로 이동시키는 액추에이터;를 포함하는 차량용 폴더블 페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 페달수납부에는 가속페달조립체 및 브레이크페달조립체가 이동할 수 있는 제1가이드홀과 제가이드2홀이 각각 일측과 타측으로 개구되게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 페달수납부는 운전자가 발을 전방으로 뻗었을 때 오른발과 왼발사이에 위치하도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 페달수납부는 운전자가 발을 거치해서 안착시킬 수 있는 평면을 구비하도록 형성되어서 풋레스트로 활용이 가능한 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가속페달조립체와 브레이크페달조립체 및 액추에이터는 전후방향으로 일렬로 오버랩되게 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가속페달조립체와 브레이크페달조립체 및 액추에이터는 전후방향으로 일렬로 오버랩되게 배치되는데;
상기 가속페달조립체와 브레이크페달조립체 사이에 액추에이터가 배치되고;
상기 액추에이터의 전방과 후방에 가속페달조립체와 브레이크페달조립체가 각각 배치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가속페달조립체는 페달수납부에서 일측으로 개구된 홀을 통해 좌우로 이동 가능하게 설치된 가속페달받침대; 및
상기 가속페달받침대의 우측단에서 하단이 가속페달힌지핀을 매개로 전후로 회전 가능하게 결합되고 운전자의 발로 조작되는 오르간타입의 가속페달;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
청구항 7에 있어서,
상기 가속페달조립체는 가속페달받침대와 가속페달에 양단이 결합되어서 가속페달에 복귀력을 제공하는 가속페달복귀스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
청구항 7에 있어서,
상기 가속페달받침대에는 상하로 관통하는 제1받침대홀이 형성되고;
상기 가속페달의 하단은 제1받침대홀에 삽입되게 설치되며;
상기 가속페달이 전후로 회전할 때에 제1받침대홀과의 접촉으로 풀스트로크 및 복귀위치가 결정되는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
청구항 7에 있어서,
상기 가속페달에 결합된 제1영구자석; 및
상기 제1영구자석과 대면하도록 가속페달받침대에 고정되게 설치된 제1PCB를 더 포함하고;
상기 제1PCB는 가속페달의 회전에 따른 제1영구자석의 자속변화를 통해 가속페달의 회전각을 검출해서 가속기능과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
청구항 10에 있어서,
상기 가속페달받침대의 일측 방향 이동에 의해 가속페달이 페달수납부의 일측으로 돌출된 팝업상태이고, 액추에이터가 동작하지 않는 상황에서 운전자의 조작으로 가속페달이 회전함에 따라 제1영구자석의 위치가 변화할 때에만 제1PCB는 가속과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
청구항 7에 있어서,
상기 브레이크페달조립체는 페달수납부에서 타측으로 개구된 홀을 통해 좌우로 이동 가능하게 설치된 브레이크페달받침대; 및
상기 브레이크페달받침대의 좌측단에서 하단이 브레이크페달힌지핀을 매개로 전후로 회전 가능하게 결합되고 운전자의 발로 조작되는 오르간타입의 브레이크페달;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
청구항 12에 있어서,
상기 브레이크페달조립체는 브레이크페달받침대와 브레이크페달에 양단이 결합되어서 브레이크페달에 복귀력을 제공하는 브레이크페달복귀스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
청구항 12에 있어서,
상기 브레이크페달받침대에는 상하로 관통하는 제2받침대홀이 형성되고;
상기 브레이크페달의 하단은 제2받침대홀에 삽입되게 설치되며;
상기 브레이크페달이 전후로 회전할 때에 제2받침대홀과의 접촉으로 풀스트로크 및 복귀위치가 결정되는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
청구항 12에 있어서,
상기 브레이크페달에 결합된 제2영구자석; 및
상기 제2영구자석과 대면하도록 브레이크페달받침대에 고정되게 설치된 제2PCB를 더 포함하고;
상기 제2PCB는 브레이크페달의 회전에 따른 제2영구자석의 자속변화를 통해 브레이크페달의 회전각을 검출해서 제동기능과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
청구항 15에 있어서,
상기 브레이크페달받침대의 타측 방향 이동에 의해 브레이크페달이 페달수납부의 타측으로 돌출된 팝업상태이고, 액추에이터가 동작하지 않는 상황에서 운전자의 조작으로 브레이크페달이 회전함에 따라 제2영구자석의 위치가 변화할 때에만 제2PCB는 제동과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
청구항 12에 있어서,
상기 액추에이터는 가속페달받침대의 후방면 및 브레이크페달받침대의 전방면에 각각 형성된 제1기어부와 제2기어부;
상기 제1기어부와 제2기어부사이에 위치하면서 제1기어부 및 제2기어부와 동시에 치합된 모터기어; 및
상기 모터기어와 연결되고 페달수납부에 고정되게 설치된 회전모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
청구항 17에 있어서,
상기 가속페달조립체와 브레이크페달조립체가 1개의 회전모터로 동시에 작동함에 따라 페달수납부의 좌우측으로 돌출되는 가속페달의 팝업량과 브레이크페달의 팝업량은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.