KR20230038054A - 자율주행 버스용 제동시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공압브레이크 시스템에 제동시스템을 병렬로 연결한 자율주행 버스용 제동시스템으로서, 공압 브레이크의 일측에 제1유로를 통하여 상기 공압 브레이크와 연결되어 공기를 공급하는 에어탱크와, 공압브레이크의 타측에 제2유로를 통하여 연결되며 자율주행시에 상기 공압브레이크가 작동하도록 제어하는 컨트롤 밸브로 이루어지는 공압브레이크 시스템과; 일단이 상기 제1유로와 연결되고 타단이 상기 제2유로와 연결되는 제3유로 상에 구비되는 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛과; 상기 제3유로와 연통되는 상기 제2유로 상에 설치되어 각각 상기 공압 브레이크, 상기 컨트롤 밸브 및 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛과 연결되어 상기 공압 브레이크가 선택적으로 상기 컨트롤 밸브나 혹은 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛과 연결되도록 하는 복동체크 밸브와; 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛의 일측과 연결되어 상기 공압 브레이크의 패들이 기울어지는 각도의 정도에 따라 선택적으로 상기 복동체크 밸브가 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛와 연결되도록 하는 제어컨트롤러를 포함함으로써, 공압브레이크를 사용하는 차량의 자율주행모드 중에서도 언제든지 운전자가 브레이크 페달을 조작 가능하도록 하고 자율주행을 위해 브레이크 페달이 자동 조작되면서도 언제든지 운전자에 의해 브레이크 페달이 조작 가능하도록 하는 효과가 있다.

Description

자율주행 버스용 제동시스템{BRAKE SYSTEM FOR AUTONOMOUS DRIVING BUS}

본 발명은 자율주행 버스용 제동시스템에 관한 것으로서, 공압브레이크를 사용하는 차량의 자율주행모드 중에서도 언제든지 운전자가 브레이크 페달을 조작 가능하도록 하고 자율주행을 위해 브레이크 페달이 자동 조작되면서도 언제든지 운전자에 의해 브레이크 페달이 조작 가능하도록 하는 자율주행 버스용 제동시스템에 관한 것이다.

차량은 운전자가 조향조작수단인 스티어링 휠(steering wheel)과 가감속조작수단인 가속페달(Accel-pedal) 및 브레이크페달(Brake-pedal) 등의 조작을 통해, 지면을 주행하여 차량 운전자 및 동승자를 원하는 목적지에 도달할 수 있도록 돕는 운송수단이다.

최근에는 기존의 차량에 복수의 센서와 조향제어수단 및 가감속제어수단을 장착하여, 노면상태, 인접 차량과 사물의 위치 및 도로신호 등을 확인하여 설정된 목적지까지 운전자의 운전조작 없이 자율적으로 운행하는 자율주행 차량에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.

자율주행 차량(Autonomous Vehicle)은 운전자가 조작하지 않아도 스스로 목적지까지 주행하는 차량으로, 운전자의 탑승 여부에 상관없이 차량이 독립적으로 도로의 상황 등을 판단해 자율주행 할 수 있는 기술을 갖춘 차량을 의미한다.

자율주행 도중에도 방향 전환, 액셀러레이터 페달 및 브레이크 페달 등과 같은 기본 조작은 언제든지 운전자에 의해 수행 가능해야 한다. 특히, 이와 같은 차량 주행의 기본 조작 중 브레이크 페달의 조작은 가장 긴급한 상황에 급격하게 이루어질 수 있어야 하는 조작으로 자율주행 중에도 언제든지 운전자에 의한 조작이 가능하도록 설계되어야 한다.

상술한 이유로 대한민국 공개특허 제10-2014-0043536호(20140410)에서는 자율주행모드로부터 수동주행모드로의 전환요구가 발생하면, 운전자가 차량의 주행에 필요한 최소한의 조작이 가능한지 확인하는 조작성확인단계와, 조작성확인단계의 수행결과 운전자의 페달 조작이 가능하면 차량의 자율주행을 구현하는 복수개의 기능들을 차례로 오프시켜 수동주행모드로 전환하는 단계별수동전환단계를 포함하는 자율주행 차량의 차량 제어권 전환 방법을 제안하였다.

그러나, 이는 조작권의 전환에 대한 방법만이 제시되어 있을 뿐, 자율주행모드 중에서도 언제든지 운전자가 브레이크 페달을 조작 가능하도록 하는 방법, 또는 자율주행을 위해 브레이크 페달이 자동 조작되면서도 언제든지 운전자에 의해 브레이크 페달이 조작 가능하도록 하는 브레이크 페달 조작 시스템에 대한 구체적인 제안이 없다는 점에서 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 공압브레이크를 사용하는 차량의 자율주행모드 중에서도 언제든지 운전자가 브레이크 페달을 조작 가능하도록 하고 자율주행을 위해 브레이크 페달이 자동 조작되면서도 언제든지 운전자에 의해 브레이크 페달이 조작 가능하도록 할 수 있는 자율주행 버스용 제동시스템을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 공압브레이크 시스템에 제동시스템을 병렬로 연결한 자율주행 버스용 제동시스템으로서, 공압 브레이크의 일측에 제1유로를 통하여 상기 공압 브레이크와 연결되어 공기를 공급하는 에어탱크와, 공압브레이크의 타측에 제2유로를 통하여 연결되며 자율주행시에 상기 공압브레이크가 작동하도록 제어하는 컨트롤 밸브로 이루어지는 공압브레이크 시스템과; 일단이 상기 제1유로와 연결되고 타단이 상기 제2유로와 연결되는 제3유로 상에 구비되는 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛과; 상기 제3유로와 연통되는 상기 제2유로 상에 설치되어 각각 상기 공압 브레이크, 상기 컨트롤 밸브 및 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛과 연결되어 상기 공압 브레이크가 선택적으로 상기 컨트롤 밸브나 혹은 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛과 연결되도록 하는 복동체크 밸브와; 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛의 일측과 연결되어 상기 공압 브레이크의 패들이 기울어지는 각도의 정도에 따라 선택적으로 상기 복동체크 밸브가 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛와 연결되도록 하는 제어컨트롤러를 포함한 것을 특징으로 하는 자율주행 버스용 제동시스템을 제시한다.

본 발명은 공압브레이크를 사용하는 차량의 자율주행모드 중에서도 언제든지 운전자가 브레이크 페달을 조작 가능하도록 하고 자율주행을 위해 브레이크 페달이 자동 조작되면서도 언제든지 운전자에 의해 브레이크 페달이 조작 가능하도록 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 버스용 제동시스템의 전체적인 연결 구조를 도시한 개략도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 버스용 제동시스템의 전체적인 연결 구조를 도시한 개략도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 자율주행 버스용 제동시스템은, 공압브레이크 시스템에 제동시스템을 병렬로 연결한 자율주행 버스용 제동시스템으로서, 공압 브레이크의 일측에 제1유로를 통하여 상기 공압 브레이크와 연결되어 공기를 공급하는 에어탱크와, 공압브레이크의 타측에 제2유로를 통하여 연결되며 자율주행시에 상기 공압브레이크가 작동하도록 제어하는 컨트롤 밸브로 이루어지는 공압브레이크 시스템과; 일단이 상기 제1유로와 연결되고 타단이 상기 제2유로와 연결되는 제3유로 상에 구비되는 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛과; 상기 제3유로와 연통되는 상기 제2유로 상에 설치되어 각각 상기 공압 브레이크, 상기 컨트롤 밸브 및 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛과 연결되어 상기 공압 브레이크가 선택적으로 상기 컨트롤 밸브나 혹은 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛과 연결되도록 하는 복동체크 밸브와; 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛의 일측과 연결되어 상기 공압 브레이크의 패들이 기울어지는 각도의 정도에 따라 선택적으로 상기 복동체크 밸브가 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛와 연결되도록 하는 제어컨트롤러를 포함한 것을 특징으로 한다.

공압 브레이크는 공압식으로 작동하는 일반적인 브레이크로서 주행중 차량을 정지시킬 필요가 있을 경우에 패들을 밟아서 차량이 정지되도록 하거나 차량의 주행 속도를 줄이는데 사용하게 된다.

에어탱크는 공압 브레이크의 일측에 연결되어 공압식으로 작동하는 브레이크에 선택적으로 공기를 공급함으로써 공급된 공기의 압력에 의하여 공압 브레이크가 작동되도로 하는 역할을 한다.

컨트롤 밸브는 자율주행시에 차량을 멈추거나 차량의 주행 속도를 감속해야 하는 신호를 수신하여 공압 브레이크가 작동되도록 제어하는 부재로서, 자율주행시스템과 연결되어 입력되는 신호에 따라 공압 브레이크를 제어하게 된다.

에어탱크와 공압 브레이크는 제1유로에 의하여 연결되고, 컨트롤 밸브와 공압 브레이크는 제2유로에 의하여 연결되어 있으며, 후술할 복동체크 밸브와 컨트롤 밸브 사이의 제2유로 상에는 별도의 제1압력게이지가 설치되어 있다.

메인 솔레노이드 제어밸브 유닛은 제3유로를 통하여 일단이 에어 탱크와 연결되고, 타단이 복동체크 밸브와 연결되어 운전자가 차량의 속도를 줄이거나 차량을 정지시에 공압 브레이크의 패들을 밟으면 제3유로 내부의 압력 정도에 따라 복동체크 밸브와 선택적으로 연결되어 공압 브레이크의 수동 조작이 가능하도록 하는 역할을 한다.

복동체크 밸브와 컨트롤 밸브 사이의 제2유로 상에 설치된 제1압력게이지에서 측정된 압력 수치와, 복동체크 밸브와 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛 사이의 제3유로 상의 압력을 비교할 수 있도록 복동체크 밸브와 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛 사이의 제3유로 상에는 별도의 제2압력게이지가 추가로 설치되어 있다.

제어컨트롤러는 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛의 일측과 연결되어 상기 공압 브레이크의 패들이 기울어지는 각도의 정도에 따라 선택적으로 상기 복동체크 밸브가 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛와 연결되도록 하는 역할을 한다.

즉, 공압 브레이크의 패들이 기울어지는 정도에 따라 제2압력게이지의 수치가 제1압력게이지의 수치보다 클 경우에는 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛과 복동체크 밸크가 연결되도록 하여 수동으로 공압 브레이크가 작동하도록 한다.

반대로 제2압력게이지의 수치가 제1압력게이지의 수치보다 작을 경우에는 컨트롤 밸브와 복동체크 밸크가 연결되도록 하여 자율주행시에 상기 컨트롤 밸브에 수신되는 신호에 따라 자동으로 공압 브레이크가 작동하도록 하여 자율주행이 이루어지도록 하게 된다.

그리고, 제어컨트롤러의 일측에는 공압 브레이크의 패들이 기울어지는 각도를 정확히 감지할 수 있도록 별도의 각센서가 구비되는 것이 효과적이다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 자율주행 버스용 제동시스템은 공압브레이크를 사용하는 차량의 자율주행모드 중에서도 언제든지 운전자가 브레이크 페달을 조작 가능하도록 하고 자율주행을 위해 브레이크 페달이 자동 조작되면서도 언제든지 운전자에 의해 브레이크 페달이 조작 가능할 수 있게 된다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

Claims (5)

1. 공압브레이크 시스템에 제동시스템을 병렬로 연결한 자율주행 버스용 제동시스템으로서,
   공압 브레이크의 일측에 제1유로를 통하여 상기 공압 브레이크와 연결되어 공기를 공급하는 에어탱크와, 공압브레이크의 타측에 제2유로를 통하여 연결되며 자율주행시에 상기 공압브레이크가 작동하도록 제어하는 컨트롤 밸브로 이루어지는 공압브레이크 시스템과;
   일단이 상기 제1유로와 연결되고 타단이 상기 제2유로와 연결되는 제3유로 상에 구비되는 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛과;
   상기 제3유로와 연통되는 상기 제2유로 상에 설치되어 각각 상기 공압 브레이크, 상기 컨트롤 밸브 및 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛과 연결되어 상기 공압 브레이크가 선택적으로 상기 컨트롤 밸브나 혹은 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛과 연결되도록 하는 복동체크 밸브와;
   상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛의 일측과 연결되어 상기 공압 브레이크의 패들이 기울어지는 각도의 정도에 따라 선택적으로 상기 복동체크 밸브가 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛와 연결되도록 하는 제어컨트롤러를;
   포함한 것을 특징으로 하는 자율주행 버스용 제동시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어컨트롤러의 일측에는 상기 공압 브레이크의 패들이 기울어지는 각도를 정확히 감지할 수 있도록 별도의 각센서가 구비된 것을 특징으로 하는 자율주행 버스용 제동시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 에어탱크와 상기 공압 브레이크는 제1유로에 의하여 연결되고, 상기 컨트롤 밸브와 상기 공압 브레이크는 제2유로에 의하여 연결되며, 상기 복동체크 밸브와 상기 컨트롤 밸브 사이의 제2유로 상에는 제1압력게이지가 설치된 것을 특징으로 하는 자율주행 버스용 제동시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 복동체크 밸브와 상기 컨트롤 밸브 사이의 제2유로 상에 설치된 상기 제1압력게이지에서 측정된 압력 수치와, 상기 복동체크 밸브와 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛 사이의 제3유로 상의 압력을 비교할 수 있도록 상기 복동체크 밸브와 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛 사이의 제3유로 상에는 제2압력게이지가 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 자율주행 버스용 제동시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 공압 브레이크의 패들이 기울어지는 정도에 따라 상기 제2압력게이지의 수치가 상기 제1압력게이지의 수치보다 클 경우에는 상기 메인 솔레노이드 제어밸브 유닛과 상기 복동체크 밸크가 연결되도록 하여 수동으로 상기 공압 브레이크가 작동하도록 하고,
   상기 제2압력게이지의 수치가 상기 제1압력게이지의 수치보다 작을 경우에는 상기 컨트롤 밸브와 상기 복동체크 밸크가 연결되도록 하여 자율주행시에 상기 컨트롤 밸브에 수신되는 신호에 따라 자동으로 상기 공압 브레이크가 작동하도록 하여 자율주행이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 자율주행 버스용 제동시스템.

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