KR20220164863A - 자율주행 차량용 폴더블 페달장치 및 이의 작동 제어방법 - Google Patents

자율주행 차량용 폴더블 페달장치 및 이의 작동 제어방법 Download PDF

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KR20220164863A
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Abstract

본 발명은 자율주행 차량용 폴더블 페달장치 및 이의 작동 제어방법에 관한 것으로, 자율주행 상황에서는 가속페달 조립체(100) 및 브레이크페달 조립체(200)가 전방으로 이동해서 풋레스트패널(10)의 전방경사면(11)에 결합됨에 따라 위치 고정되고(하이드상태), 수동운전모드에서는 가속페달 조립체(100) 및 브레이크페달 조립체(200)가 운전자에 의해 조작이 편한 위치로 이동되어서 위치 고정되며(팝업상태), 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 운전석 시트(30)의 방향성과 가속페달 조립체(100) 및 브레이크페달 조립체(200)의 위치에 대한 안전조건들을 모두 만족한 상태에서만 수동운전모드로의 전환이 가능하도록 된 것이다.

Description

자율주행 차량용 폴더블 페달장치 및 이의 작동 제어방법{FOLDABLE PEDAL APPARATUS FOR AUTONOMOUS DRIVING VEHICLE AND OPERATING CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 자율주행 차량용 폴더블 페달장치 및 이의 작동 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가속페달 조립체 및 브레이크페달 조립체가 수동운전모드에서는 운전자에 의해 조작이 편한 위치로 이동되어서 위치 고정되고, 자율주행 상황에서는 풋레스트패널에 위치 고정되며, 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 안전조건을 모두 만족한 상태에서만 수동운전모드로의 전환이 가능하도록 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치 및 이의 작동 제어방법에 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 폴더블 페달장치의 기술개발이 필요하다.
또한, 종래의 일반적인 폴더블 페달장치는 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 풋레스트패널로부터 돌출되는 팝업양이 일정하며, 이로 인해 운전자마다 신체조건이 다른 상황에서 페달장치를 조작함에 있어서 불편함이 있는 단점이 있다.
또한, 폴더블 페달장치를 구비한 자율주행 차량이 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 종래에는 수동운전모드로 전환이 가능한 상태인지 안전조건을 체크하는 과정이 없으며, 이로 인해 운전자의 오조작 및 사고의 발생위험이 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.
대한민국공개특허공보 10-2017-0137427호
본 발명은, 자율주행 상황에서는 가속페달 조립체 및 브레이크페달 조립체가 전방으로 이동해서 풋레스트패널의 전방경사면에 결합됨에 따라 위치 고정되고(하이드상태), 수동운전모드에서는 가속페달 조립체 및 브레이크페달 조립체가 운전자에 의해 조작이 편한 위치로 이동되어서 위치 고정되는(팝업상태) 자율주행 차량용 폴더블 페달장치로서, 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 페달장치의 고정된 위치를 운전자마다 다르게 설정할 수 있게 됨에 따라 페달장치를 조작함에 있어서 운전자의 편의성을 향상시킬 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은, 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 운전석 시트의 방향성과 가속페달 조립체 및 브레이크페달 조립체의 위치에 대한 안전조건들을 모두 만족한 상태에서만 수동운전모드로의 전환이 가능한 제어방법으로, 이를 통해 운전자의 오조작 및 사고의 발생위험을 크게 줄일 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량용 폴더블 페달장치는, 운전자의 조작시 가속과 관련된 신호 및 제동과 관련된 신호를 발생하는 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체를 포함하고; 상기 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체는 자율주행모드일 때에 풋레스트패널의 전방경사면에 밀착되어서 위치가 고정됨에 따라 하이드상태가 되고, 수동운전모드일 때에는 풋레스트패널의 바닥면 중 운전자가 원하는 위치로 이동한 상태에서 바닥면에 위치가 고정됨에 따라 팝업상태가 되는 것을 특징으로 한다.
상기 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체는 풋레스트패널의 바닥면과 접촉하는 베이스부; 상기 베이스부와 힌지핀을 매개로 회전 가능하게 결합되고 운전자의 발 또는 신발과 접촉해서 회전 조작되는 패드부; 및 상기 패드부의 회전시 패드부에 복귀력을 제공하는 복귀스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체는 패드부에 접촉한 운전자의 발이나 또는 신발을 감싸서 고정할 수 있도록 패드부에 구비된 밴드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 패드부는 하단이 힌지핀을 매개로 베이스부의 일단과 회전 가능하게 결합되고, 상단이 하단의 힌지핀을 중심으로 전후로 회전하는 오르간타입 구조인 것을 특징으로 한다.
상기 패드부의 하단에는 베이스부의 일단이 삽입되는 패드홈이 형성되고; 상기 패드부가 힌지핀을 중심으로 베이스부에 대해 회전할 때에 패드홈은 베이스부와 접촉해서 패드부의 풀스트로크 위치 및 초기위치를 규제하게 되는 것을 특징으로 한다.
상기 패드부에는 영구자석이 구비되고; 상기 영구자석이 풋레스트패널의 전방경사면과 자석 결합됨에 따라 패드부는 풋레스트패널의 전방경사면에 밀착되어서 위치가 고정되고, 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체는 자율주행모드 상황에서 하이드상태를 유지하게 되는 것을 특징으로 한다.
상기 패드부가 풋레스트패널의 전방경사면에 밀착될 수 있도록 풋레스트패널에는 베이스부가 관통해서 이동할 수 있는 가이드홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 베이스부에는 전자석 및 전자석으로 전원을 공급하는 배터리가 구비되고; 상기 전자석이 자석화되어서 풋레스트패널의 바닥면과 자석 결합됨에 따라 베이스부는 풋레스트패널의 바닥면 중 운전자가 원하는 위치로 이동한 상태에서 바닥면에 위치가 고정되고, 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체는 수동운전모드 상황에서 팝업상태를 유지하게 되는 것을 특징으로 한다.
상기 베이스부에는 전자석으로 배터리의 전원공급을 제어하는 전자석제어PCB가 더 구비되고; 상기 전자석제어PCB는 운전석 시트에 구비된 전자석버튼의 신호를 전달받아서 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 베이스부에는 신호인식PCB가 영구자석과 대면하도록 구비되고; 상기 신호인식PCB는 패드부의 회전시 영구자석의 자속변화를 통해 패드부의 회전각을 검출해서 가속과 관련된 신호 또는 제동과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 풋레스트패널의 전방경사면에는 패드부의 영구자석이 풋레스트패널의 전방경사면과 자석 결합된 상황을 검출하는 위치검출용PCB가 구비되고; 상기 풋레스트패널과 연결된 차체패널에는 위치검출용PCB의 신호를 전달받아서 배터리로 충전신호를 발생하는 충전제어용PCB가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 페달장치의 작동 제어방법은, 차량 시동 온(on) 후 자율주행 상황에서 주행모드스위치의 조작으로 수동운전모드 신호 발생시 운전석 시트센서와 가속페달위치센서 및 브레이크페달위치센서의 신호를 이용하여 운전석 시트의 방향성과 가속페달 조립체의 위치 및 브레이크페달 조립체의 위치를 검출하는 단계; 및 상기 운전석 시트의 방향성과 가속페달 조립체의 위치 및 브레이크페달 조립체의 위치가 모두 안전조건을 만족한 경우로 판단된 경우에만 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체는 자율주행제어기의 제어에 의해 수동운전모드로 변경이 진행되면서 운전석 시트에 구비된 전자석버튼의 작동시 전자석으로 전원이 공급되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 안전조건은 자율주행 상황에서 수동운전모드 신호 발생시 운전석 시트가 차량 정면을 향하고 있는 제1조건; 및 상기 가속페달 조립체의 위치가 운전석 시트보다 전방으로 위치한 제2조건; 상기 브레이크페달 조립체의 위치가 운전석 시트보다 전방으로 위치한 제3조건을 포함하고; 상기 제1조건 내지 제3조건을 모두 만족한 경우에만 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체는 수동운전모드로 변경이 진행되는 것을 특징으로 한다.
상기 안전조건은 가속페달 조립체의 위치가 브레이크페달 조립체의 위치보다 우측으로 위치한 제4조건을 더 포함하고; 상기 제1조건 내지 제4조건을 모두 만족한 경우에만 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체는 수동운전모드로 변경이 진행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 실시예는, 자율주행 상황에서는 가속페달 조립체 및 브레이크페달 조립체가 전방으로 이동해서 풋레스트패널의 전방경사면에 결합됨에 따라 위치 고정되고(하이드상태), 수동운전모드에서는 가속페달 조립체 및 브레이크페달 조립체가 운전자에 의해 조작이 편한 위치로 이동되어서 위치 고정되는 구성으로(팝업상태), 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 페달장치의 고정된 위치를 운전자마다 다르게 설정할 수 있게 됨으로써 페달장치를 조작함에 있어서 운전자의 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 실시예는, 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 운전석 시트의 방향성과 가속페달 조립체 및 브레이크페달 조립체의 위치에 대한 안전조건들을 모두 만족한 상태에서만 수동운전모드로의 전환이 가능한 구성으로, 이를 통해 운전자의 오조작 및 사고의 발생위험을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 페달장치로서 가속페달 조립체 및 브레이크페달 조립체가 풋레스트패널의 전방경사면에 밀착된 하이드상태의 도면,
도 2는 도 1을 전방 하측에서 바라본 도면,
도 3은 도 1에서 가속페달 조립체 및 브레이크페달 조립체가 후방으로 이동한 팝업상태의 도면,
도 4는 가속페달 조립체 및 브레이크페달 조립체의 측면도,
도 5는 도 4의 사시도,
도 6은 도 5에서 베이스부를 부분 절개한 도면,
도 7은 가속페달 조립체 및 브레이크페달 조립체의 구조를 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 패드부의 도면,
도 9 내지 도 10은 본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 페달장치의 작동 제어방법을 설명하기 위한 블록도 및 순서도이다.
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 자율주행 차량용 폴더블 페달장치 및 이의 작동 제어방법에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 페달장치는 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 운전자의 조작시 가속과 관련된 신호 및 제동과 관련된 신호를 발생하는 가속페달 조립체(100)와 브레이크페달 조립체(200)를 포함하고; 상기 가속페달 조립체(100)와 브레이크페달 조립체(200)는 자율주행모드일 때에는 풋레스트패널(10)의 전방경사면(11)에 밀착되어서 위치가 고정됨에 따라 하이드(hide, 슴김)상태가 되고, 수동운전모드일 때에는 풋레스트패널(10)의 바닥면(12) 중 운전자가 원하는 위치로 이동한 상태에서 바닥면(12)에 위치가 고정됨에 따라 팝업(pop up)상태가 된다.
가속페달 조립체(100)와 브레이크페달 조립체(200)가 하이드상태가 되면 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 운전자쪽으로 노출이 차단되고, 팝업상태가 되면 가속페달 조립체(100)와 브레이크페달 조립체(200)가 운전자쪽으로 노출되어서 운전자에 의한 조작이 가능한 상태가 된다.
본 발명에 따른 폴더블 페달장치는 가속페달 조립체(100) 및 브레이크페달 조립체(200)가 전방으로 이동해서 풋레스트패널(10)의 전방경사면(11)에 밀착을 이루도록 고정된 상태가 되면, 가속페달 조립체(100)와 브레이크페달 조립체(200)는 운전자쪽으로 노출이 차단된 하이드(hide)상태를 유지하게 된다.(도 1 내지 도 2 참고)
또한, 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는 가속페달 조립체(100) 및 브레이크페달 조립체(200)가 후방으로 이동해서 풋레스트패널(10)의 전방경사면(11)으로부터 이격된 상태이면, 가속페달 조립체(100)와 브레이크페달 조립체(200)는 운전자쪽으로 노출된 팝업(pop-up)상태를 유지하게 된다.(도 3 참고)
풋레스트패널(10)은 운전석 하부공간에 위치하며, 전후방향으로 연장된 바닥면(12), 및 상기 바닥면(12)의 전방 끝에서 전방 상측으로 연장된 전방경사면(11)을 포함한다.
본 발명에 따른 가속페달 조립체(100)와 브레이크페달 조립체(200)는 풋레스트패널(10)의 바닥면(12)과 접촉하는 베이스부(110,210), 상기 베이스부(110,210)와 힌지핀(120,220)을 매개로 회전 가능하게 결합되고 운전자의 발 또는 신발(20)과 접촉해서 회전 조작되는 패드부(130,230), 상기 패드부(130,230)의 회전시 패드부(130,230)에 복귀력을 제공하는 복귀스프링(140,240), 및 상기 패드부(130,230)에 접촉한 운전자의 발이나 또는 신발(20)을 감싸서 고정할 수 있도록 패드부(130,230)에 구비된 밴드부(150,250)를 포함한다.
복귀스프링(140,240)은 코일스프링으로 힌지핀(120,220)에 감겨지는 형태로 설치되고 일단은 베이스부(110,210)에 고정되고 타단은 패드부(130,230)에 고정될 수 있다.
밴드부(150,250)는 패드부(130,230)에 접촉한 운전자의 발이나 또는 신발(20)을 감싸서 고정할 수 있도록 신축성을 구비한 탄성재질로 구성된다.
본 발명에 따른 패드부(130,230)는 하단이 힌지핀(120,220)을 매개로 베이스부(110,210)의 일단과 회전 가능하게 결합되고, 상단이 하단의 힌지핀(120,220)을 중심으로 전후로 회전하는 오르간타입 구조로서, 오르간타입 구조의 패드는 펜던트타입의 구조에 비해 운전자의 조작시 편의성을 향상시킬 수 있게 된다.
그리고, 패드부(130,230)의 하단에는 베이스부(110,210)의 일단이 삽입되는 패드홈(131,231)이 형성되고, 힌지핀(120,220)은 패드홈(131,231)을 가로지르도록 설치된다.
따라서, 패드부(130,230)가 힌지핀(120,220)을 중심으로 베이스부(110,210)에 대해 회전할 때에 패드홈(131,231)은 베이스부(110,210)와 접촉하게 되고, 이로 인해 패드부(130,230)의 풀스트로크(full stroke) 위치 및 초기위치가 규제된다.
즉, 도 4에서 패드부(130,230)가 실선으로 도시된 상태는 패드부(130,230)가 복귀스프링(140,240)의 복원력에 의해 초기위치로 복귀된 상태이고, 패드부(130,230)가 점선으로 도시된 상태는 운전자의 조작으로 패드부(130,230)가 힌지핀(120,220)을 중심으로 전방으로 최대로 회전된 풀스트로크 상태이다.
베이스부(110,210)의 일단은 패드부(130,230)의 하단에 형성된 패드홈(131,231)으로 삽입된 상태이므로, 운전자의 조작으로 패드부(130,230)가 힌지핀(120,220)을 중심으로 전방으로 최대로 회전하면, 패드홈(131,231)의 윗면은 베이스부(110,210)의 윗면과 접촉하게 되고, 이때에 패드부(130,230)는 전방으로 최대로 회전된 풀스트로크 상태가 된다.
패드부(130,230)를 조작한 상태에서 운전자가 조작력을 해제하면, 패드부(130,230)는 복귀스프링(140,240)의 복원력에 의해 힌지핀(120,220)을 중심으로 후방으로 회전하여 초기위치로 복귀하게 되고, 이때에 패드홈(131,231)의 밑면은 베이스부(110,210)의 밑면과 접촉하게 되며, 이로 인해 패드부(130,230)는 후방으로 회전해서 초기위치로 복귀한 상태가 된다.
본 발명에 따른 실시예는 패드부(130,230)에 영구자석(160,260)이 구비되고, 상기 영구자석(160,260)이 풋레스트패널(10)의 전방경사면(11)과 자석 결합됨에 따라 패드부(130,230)는 풋레스트패널(10)의 전방경사면(11)에 밀착되어서 위치가 고정되며, 이로 인해 가속페달 조립체(100)와 브레이크페달 조립체(200)는 자율주행모드 상황에서 하이드상태를 유지할 수 있게 된다.
영구자석(160,260)과의 자석결합을 위해 풋레스트패널(10)의 전방경사면(11)은 스틸(steel)로 형성될 수 있다.
또한, 풋레스트패널(10)의 전방경사면(11)은 플라스틱으로 형성될 수 있으며, 이럴 경우 전방경사면(11)의 소정부위에는 영구자석(160,260)과의 자석결합을 위해 스틸재질의 브라켓(300)이 결합될 수 있다.
한편, 패드부(130,230)가 풋레스트패널(10)의 전방경사면(11)에 밀착될 수 있도록 풋레스트패널(10)에는 베이스부(110,210)가 관통해서 이동할 수 있는 가이드홀(13)이 형성된다.
가이드홀(13)은 풋레스트패널(10)의 전방경사면(11)의 하단에 바닥면(12)과 연결되도록 형성된다.
또한, 베이스부(110,210)에는 전자석(170,270)으로 배터리(180,280)의 전원공급을 제어하는 전자석제어PCB(190,290, Printed Circuit Board)가 더 구비되고, 상기 전자석제어PCB(190,290)는 운전석 시트(30)에 구비된 전자석버튼(400)의 신호를 전달받아서 제어동작을 수행하게 된다.
운전석 시트(30)에 착석한 운전자가 전자석버튼(400)을 조작하면, 전자석버튼(400)의 신호는 무선 또는 유선을 통해 전자석제어PCB(190,290)로 전달되고, 전자석제어PCB(190,290)는 전자석버튼(400)의 신호를 전달받아서 배터리(180,280)의 전원을 전자석(170,270)으로 공급 및 차단하도록 제어기능을 수행하게 된다.
배터리(180,280)의 전원이 전자석(170,270)으로 공급되면 전자석(170,270)은 자석이 되어서 풋레스트패널(10)의 바닥면(12)과 자석 결합되고, 이때에 가속페달 조립체(100)와 브레이크페달 조립체(200)는 운전자가 원하는 위치로 이동한 상태에서 바닥면(12)에 위치가 고정됨에 따라 팝업상태가 되며, 이로 인해 수동운전모드의 구현이 가능하게 된다.
본 발명에 따른 실시예는 베이스부(110,210)에 신호인식PCB(195,295)가 영구자석(160,260)과 대면하도록 구비되고, 상기 신호인식PCB(195,295)는 패드부(130,230)의 회전시 영구자석(160,260)의 자속변화를 통해 패드부(130,230)의 회전각을 검출해서 가속과 관련된 신호 또는 제동과 관련된 신호를 발생하게 된다.
패드부(130,230)에 구비된 영구자석(160,260)은 패드부(130,230)가 풋레스트패널(10)의 전방경사면(11)에 밀착될 때에 전방경사면(11)과 자석 결합되어서 가속페달 조립체(100) 및 브레이크페달 조립체(200)를 하이드상태로 유지시키는 역할을 한다.
또한, 운전자가 패드부(130,230)를 조작해서 패드부(130,230)가 힌지핀(120,220)을 중심으로 회전할 때에 패드부(130,230)에 구비된 영구자석(160,260)은 위치가 변하게 되고, 이때 신호인식PCB(195,295)는 패드부(130,230)의 회전에 따른 영구자석(160,260)의 자속변화를 통해 패드부(130,230)의 회전각을 검출해서 가속과 관련된 신호 또는 제동과 관련된 신호를 발생하게 된다.
즉, 영구자석(160,260)은 전방경사면(11)과 자석 결합을 통해 가속페달 조립체(100) 및 브레이크페달 조립체(200)를 하이드상태로 유지시키는 역할을 하며, 이와 더불어 운전자의 조작으로 패드부(130,230)가 회전할 때에는 신호인식PCB(195,295)와 함께 가속과 관련된 신호 또는 제동과 관련된 신호를 발생하는 역할을 한다.
본 발명에 따라 풋레스트패널(10)의 전방경사면(11)에는 패드부(130,230)의 영구자석(160,260)이 풋레스트패널(10)의 전방경사면(11)과 자석 결합된 상황을 검출하는 위치검출용PCB(500)가 구비되고, 상기 풋레스트패널(10)과 연결된 차체패널(40)에는 위치검출용PCB(500)의 신호를 전달받아서 배터리(180,280)로 충전신호를 발생하는 충전제어용PCB(600)가 설치된다.
영구자석(160,260)이 풋레스트패널(10)의 전방경사면(11)과 자석 결합됨에 따라 가속페달 조립체(100) 및 브레이크페달 조립체(200)가 하이드상태가 되면 위치검출용PCB(500)는 충전제어용PCB(600)로 신호를 송출하고, 충전제어용PCB(600)의 제어에 의해 충전신호가 발생하면 배터리(180,280)로 무선 혹은 유선 충전이 시작된다.
도 1 내지 도 2는 가속페달 조립체(100) 및 브레이크페달 조립체(200)의 베이스부(110,210)가 풋레스트패널(10)의 가이드홀(13)을 관통하고, 패드부(130,230)가 풋레스트패널(10)의 전방경사면(11)에 밀착되고, 영구자석(160,260)이 전방경사면(11)과 자석 결합됨에 따라 가속페달 조립체(100)와 브레이크페달 조립체(200)가 운전자쪽으로 노출이 차단된 하이드(hide, 숨김)상태이다.
가속페달 조립체(100) 및 브레이크페달 조립체(200)가 하이드상태가 되면 위치검출용PCB(500) 및 충전제어용PCB(600)의 제어에 의해 배터리(180,280)로 충전이 시작된다.
상기와 같이 가속페달 조립체(100)와 브레이크페달 조립체(200)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.
도 3은 가속페달 조립체(100) 및 브레이크페달 조립체(200)가 풋레스트패널(10)의 바닥면(12)을 따라 후방으로 이동해서 운전자쪽으로 노출된 팝업(pop up)상태이다.
전술한 하이드상태에서 운전자가 발 또는 신발(20)을 밴드부(150,250)에 끼운 다음, 가속페달 조립체(100) 및 브레이크페달 조립체(200)를 후방으로 당겨서 이동시켜 주면, 도 3과 같이 베이스부(110,210)는 풋레스트패널(10)의 가이드홀(13)로부터 빠지게 되고, 이때부터 가속페달 조립체(100)와 브레이크페달 조립체(200)는 운전자쪽으로 노출된 상태가 된다.
운전자가 가속페달 조립체(100) 및 브레이크페달 조립체(200)를 풋레스트패널(10)의 바닥면(12) 중 원하는 위치로 이동시킨 후, 운전석 시트(30)에 구비된 전자석버튼(400)을 조작하면, 전자석제어PCB(190,290)의 제어에 의해 배터리(180,280)의 전원이 전자석(170,270)으로 공급되고, 전자석(170,270)은 자석이 되어서 풋레스트패널(10)의 바닥면(12)과 자석 결합된다.
따라서, 가속페달 조립체(100)와 브레이크페달 조립체(200)는 운전자가 원하는 위치로 이동한 상태에서 풋레스트패널(10)의 바닥면(12)에 위치가 고정됨에 따라 팝업상태가 되며, 이때부터 가속페달 조립체(100)와 브레이크페달 조립체(200)는 운전자에 의해 조작이 가능한 수동운전모드가 된다.
그리고, 도 3의 같이 가속페달 조립체(100) 및 브레이크페달 조립체(200)가 팝업된 상태에서, 운전자가 패드부(130,230)를 조작해서 패드부(130,230)가 힌지핀(120,220)을 중심으로 회전하면, 패드부(130,230)에 구비된 영구자석(160,260)은 위치가 변하게 되고, 이때 신호인식PCB(195,295)는 패드부(130,230)의 회전에 따른 영구자석(160,260)의 자속변화를 통해 패드부(130,230)의 회전각을 검출해서 가속과 관련된 신호 또는 제동과 관련된 신호를 발생하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 실시예는 폴더블 페달장치를 구비한 자율주행 차량에서 자율주행 중에 수동운전모드의 신호가 발생하는 경우, 수동운전모드로 전환이 가능한 상태인지 안전조건을 먼저 체크하고, 안전조건을 모두 만족한 상태에서만 수동운전모드로의 변경이 가능하도록 하는 것이 특징이다.
즉, 본 발명에 따른 폴더블 페달장치의 작동 제어방법은 도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 차량 시동 온(on) 후 자율주행 상황에서 주행모드스위치(710)의 조작으로 수동운전모드 신호 발생시 운전석 시트센서(720)와 가속페달위치센서(730) 및 브레이크페달위치센서(740)의 신호를 이용하여 운전석 시트(30)의 방향성과 가속페달 조립체(100)의 위치 및 브레이크페달 조립체(200)의 위치를 검출하는 단계; 및 상기 운전석 시트(30)의 방향성과 가속페달 조립체(100)의 위치 및 브레이크페달 조립체(200)의 위치가 모두 안전조건을 만족한 경우로 판단된 경우에만 가속페달 조립체(100)와 브레이크페달 조립체(100)는 자율주행제어기(750)의 제어에 의해 수동운전모드로 변경이 진행되면서 운전석 시트(30)에 구비된 전자석버튼(400)의 작동시 전자석(190,290)으로 전원이 공급되는 단계;를 포함한다.
운전석 시트센서(720)는 운전석 시트(30)에 구비되고, 가속페달위치센서(730)는 가속페달 조립체(100) 또는 차체패널(40)에 구비되며, 브레이크페달위치센서(740)는 브레이크페달 조립체(200) 또는 차체패널(40)에 구비될 수 있다.
가속페달 조립체(100)의 위치 및 브레이크페달 조립체(200)의 위치는 전자석(170,270)의 세기, 영구자석(160,260)의 세기, 신호인식PCB(195,295)의 신호를 서로 다르게 하여, 가속페달위치센서(730) 및 브레이크페달위치센서(740)를 통해서 검출할 수 있다.
상기 안전조건은 자율주행 상황에서 수동운전모드 신호 발생시 운전석 시트(30)가 차량 정면을 향하고 있는 제1조건, 및 상기 가속페달 조립체(100)의 위치가 운전석 시트(30)보다 전방으로 위치한 제2조건, 상기 브레이크페달 조립체(200)의 위치가 운전석 시트(30)보다 전방으로 위치한 제3조건을 포함하고, 상기 제1조건과 제2조건 및 제3조건을 모두 만족한 경우에만 가속페달 조립체(100)와 브레이크페달 조립체(200)는 수동운전모드로 변경이 진행되며, 제1조건 내지 제3조건 중 어느 하나라도 만족하지 않으면 경고가 발생하면서 수동운전모드로 변경이 진행되지 않게 된다.
또한, 본 발명에 따른 안전조건은 가속페달 조립체(100)의 위치가 브레이크페달 조립체(200)의 위치보다 우측으로 위치한 제4조건을 더 포함하고, 상기 제1조건 내지 제4조건을 모두 만족한 경우에만 가속페달 조립체(100)와 브레이크페달 조립체(200)는 수동운전모드로 변경이 진행되며, 제1조건 내지 제4조건 중 어느 하나라도 만족하지 않으면 경고가 발생하면서 수동운전모드로 변경이 진행되지 않게 된다.
상기 제4조건은 운전자의 성향에 따라 반드시 만족하지 않더라도 수동운전모드로 변경이 가능하도록 제어로직을 튜닝할 수 있다.
차량의 시동 온(on)되고(단계 S1), 자율주행 상황에서 주행모드스위치(710)의 조작으로 수동운전모드의 신호가 발생한 것으로 판단되면(단계 S2), 자율주행제어기(750)는 운전석 시트(30)가 차량 정면을 향하고 있는지(단계 S3), 가속페달 조립체(100)의 위치와 브레이크페달 조립체(200)의 위치가 모두 운전석 시트(30)보다 전방으로 위치하고 있는지(단계 S4,S5), 가속페달 조립체(100)의 위치가 브레이크페달 조립체(200)의 위치보다 우측으로 위치한 상태인지 여부를 판단하게 된다.(단계 S6)
그리고, 상기 단계 S3,S4,S5,S6을 순차적으로 수행하는 과정에서 모든 단계의 조건을 만족하게 되면, 본 발명의 제어로직은 수동운전모드로의 변경이 진행된다.
한편, 상기 단계 S2에서 수동운전모드의 신호가 발생하지 않은 것으로 판단되면 현재의 자율주행모드를 계속해서 유지한다.(단계 S7)
한편, 상기 단계 S3,S4,S5,S6을 순차적으로 수행하는 과정에서 운전석 시트(30)가 차량 정면을 향하고 있지 않거나, 또는 가속페달 조립체(100)의 위치가 운전석 시트(30)보다 후방으로 위치하고 있거나, 또는 브레이크페달 조립체(200)의 위치가 운전석 시트(30)보다 후방으로 위치하고 있거나, 또는 가속페달 조립체(100)의 위치가 브레이크페달 조립체(200)의 위치보다 좌측으로 위치하고 있으면, 본 발명의 제어로직은 수동운전모드로의 변경이 진행되지 않고, 대신에 경고가 발생하며, 자율주행모드를 계속해서 유지하는 단계 S7로 피드백된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 자율주행 상황에서는 가속페달 조립체(100) 및 브레이크페달 조립체(200)가 전방으로 이동해서 풋레스트패널(10)의 전방경사면(11)에 결합됨에 따라 위치 고정되고(하이드상태), 수동운전모드에서는 가속페달 조립체(100) 및 브레이크페달 조립체(200)가 운전자에 의해 조작이 편한 위치로 이동되어서 위치 고정되는 구성으로(팝업상태), 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 페달장치의 고정된 위치를 운전자마다 다르게 설정할 수 있게 됨으로써 페달장치를 조작함에 있어서 운전자의 편의성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 실시예는, 자율주행모드에서 수동운전모드로 전환시 운전석 시트(30)의 방향성과 가속페달 조립체(100) 및 브레이크페달 조립체(200)의 위치에 대한 안전조건들을 모두 만족한 상태에서만 수동운전모드로의 전환이 가능한 구성으로, 이를 통해 운전자의 오조작 및 사고의 발생위험을 크게 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 - 풋레스트패널 11 - 전방경사면
12 - 바닥면 13 - 가이드홀
20 - 발 또는 신발 30 -운전석 시트
40 - 차체패널 100 - 가속페달 조립체
110 - 베이스부 120 - 힌지핀
130 - 패드부 131 - 패드홈
140 - 복귀스프링 150 - 밴드부
160 - 영구자석 170 -전자석
180 - 배터리 190 - 전자석제어PCB
195 - 신호인식PCB 200 - 브레이크페달 조립체
210 - 베이스부 220 - 힌지핀
230 - 패드부 231 - 패드홈
240 - 복귀스프링 250 - 밴드부
260 - 영구자석 270 -전자석
280 - 배터리 290 - 전자석제어PCB
295 - 신호인식PCB 300 - 브라켓
400 - 전자석버튼 500 - 위치검출용PCB
600 - 충전제어용PCB 710 - 주행모드스위치
711 - 자율주행모드스위치 712 - 수동운전모드스위치
720 - 운전석 시트센서 730 - 가속페달위치센서
740 - 브레이크페달위치센서 750 - 자율주행제어기
760 - 폴더블 페달제어기

Claims (14)

  1. 운전자의 조작시 가속과 관련된 신호 및 제동과 관련된 신호를 발생하는 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체를 포함하고;
    상기 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체는 자율주행모드일 때에 풋레스트패널의 전방경사면에 밀착되어서 위치가 고정됨에 따라 하이드상태가 되고, 수동운전모드일 때에는 풋레스트패널의 바닥면 중 운전자가 원하는 위치로 이동한 상태에서 바닥면에 위치가 고정됨에 따라 팝업상태가 되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체는 풋레스트패널의 바닥면과 접촉하는 베이스부;
    상기 베이스부와 힌지핀을 매개로 회전 가능하게 결합되고 운전자의 발 또는 신발과 접촉해서 회전 조작되는 패드부; 및
    상기 패드부의 회전시 패드부에 복귀력을 제공하는 복귀스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체는 패드부에 접촉한 운전자의 발이나 또는 신발을 감싸서 고정할 수 있도록 패드부에 구비된 밴드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 패드부는 하단이 힌지핀을 매개로 베이스부의 일단과 회전 가능하게 결합되고, 상단이 하단의 힌지핀을 중심으로 전후로 회전하는 오르간타입 구조인 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 패드부의 하단에는 베이스부의 일단이 삽입되는 패드홈이 형성되고;
    상기 패드부가 힌지핀을 중심으로 베이스부에 대해 회전할 때에 패드홈은 베이스부와 접촉해서 패드부의 풀스트로크 위치 및 초기위치를 규제하게 되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 패드부에는 영구자석이 구비되고;
    상기 영구자석이 풋레스트패널의 전방경사면과 자석 결합됨에 따라 패드부는 풋레스트패널의 전방경사면에 밀착되어서 위치가 고정되고, 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체는 자율주행모드 상황에서 하이드상태를 유지하게 되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 패드부가 풋레스트패널의 전방경사면에 밀착될 수 있도록 풋레스트패널에는 베이스부가 관통해서 이동할 수 있는 가이드홀이 형성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 베이스부에는 전자석 및 전자석으로 전원을 공급하는 배터리가 구비되고;
    상기 전자석이 자석화되어서 풋레스트패널의 바닥면과 자석 결합됨에 따라 베이스부는 풋레스트패널의 바닥면 중 운전자가 원하는 위치로 이동한 상태에서 바닥면에 위치가 고정되고, 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체는 수동운전모드 상황에서 팝업상태를 유지하게 되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 베이스부에는 전자석으로 배터리의 전원공급을 제어하는 전자석제어PCB가 더 구비되고;
    상기 전자석제어PCB는 운전석 시트에 구비된 전자석버튼의 신호를 전달받아서 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 베이스부에는 신호인식PCB가 영구자석과 대면하도록 구비되고;
    상기 신호인식PCB는 패드부의 회전시 영구자석의 자속변화를 통해 패드부의 회전각을 검출해서 가속과 관련된 신호 또는 제동과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 풋레스트패널의 전방경사면에는 패드부의 영구자석이 풋레스트패널의 전방경사면과 자석 결합된 상황을 검출하는 위치검출용PCB가 구비되고;
    상기 풋레스트패널과 연결된 차체패널에는 위치검출용PCB의 신호를 전달받아서 배터리로 충전신호를 발생하는 충전제어용PCB가 설치된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치.
  12. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항의 폴더블 페달장치의 작동을 제어하기 위한 방법으로,
    차량 시동 온(on) 후 자율주행 상황에서 주행모드스위치의 조작으로 수동운전모드 신호 발생시 운전석 시트센서와 가속페달위치센서 및 브레이크페달위치센서의 신호를 이용하여 운전석 시트의 방향성과 가속페달 조립체의 위치 및 브레이크페달 조립체의 위치를 검출하는 단계; 및
    상기 운전석 시트의 방향성과 가속페달 조립체의 위치 및 브레이크페달 조립체의 위치가 모두 안전조건을 만족한 경우로 판단된 경우에만 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체는 자율주행제어기의 제어에 의해 수동운전모드로 변경이 진행되면서 운전석 시트에 구비된 전자석버튼의 작동시 전자석으로 전원이 공급되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치의 작동 제어방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 안전조건은 자율주행 상황에서 수동운전모드 신호 발생시 운전석 시트가 차량 정면을 향하고 있는 제1조건;
    상기 가속페달 조립체의 위치가 운전석 시트보다 전방으로 위치한 제2조건; 및
    상기 브레이크페달 조립체의 위치가 운전석 시트보다 전방으로 위치한 제3조건을 포함하고;
    상기 제1조건 내지 제3조건을 모두 만족한 경우에만 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체는 수동운전모드로 변경이 진행되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치의 작동 제어방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 안전조건은 가속페달 조립체의 위치가 브레이크페달 조립체의 위치보다 우측으로 위치한 제4조건을 더 포함하고;
    상기 제1조건 내지 제4조건을 모두 만족한 경우에만 가속페달 조립체와 브레이크페달 조립체는 수동운전모드로 변경이 진행되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 페달장치의 작동 제어방법.
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