KR20230078469A - Foldable pedal apparatus for autonomous vehicles with built-in safety function - Google Patents
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Abstract
본 발명은 안전 기능이 내장된 자율주행 차량용 폴더블 페달 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 자율 주행시 폴딩되고 수동 운전시 팝업되는 페달패드를 구비한 자율 주행 차량용 폴더블 페달 장치에 있어서, 차량의 현재 주행 모드를 감시하는 모드 감시부와, 차량의 주행 모드가 자율 주행 모드에서 수동 운전 모드로 전환되면, 가속 또는 브레이크용 페달패드의 위치를 감지하는 페달 센서 및 상기 페달패드의 압력을 감지하는 압력 센서 중 적어도 하나를 이용하여 현재 고장 상황 또는 긴급 상황에 해당하는지를 판단하는 판단부, 및 상기 고장 상황 또는 긴급 상황에 해당하는 경우, 차량의 주행 모드를 안전 대응 모드로 전환한 다음, 상기 압력 센서를 통해 센싱된 압력 신호 크기를 이용하여 엔진 또는 브레이크를 제어하여 가속 또는 브레이크 동작을 수행하는 제어부를 포함하는 자율 주행 차량용 폴더블 페달 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 폴더블 페달 장치의 기능 수행 중에 발생할 수 있는 고장 상황이나 긴급 상황에서도 페달패드에 가해진 압력 값을 기초로 페달 신호를 정상적으로 출력하여 엔진/브레이크 제어기에 전달함으로써, 페달 고장 또는 긴급 상황에서 보다 안전한 운행과 대응이 가능하게 한다.The present invention relates to a foldable pedal device for an autonomous vehicle with built-in safety functions. According to the present invention, in a foldable pedal device for an autonomous vehicle having a pedal pad that is folded during autonomous driving and popped up during manual driving, a mode monitoring unit that monitors the current driving mode of the vehicle, and the driving mode of the vehicle is an autonomous driving mode. When converted to the manual driving mode in the manual driving mode, it is determined whether the current failure or emergency occurs by using at least one of a pedal sensor for detecting the position of the pedal pad for acceleration or braking and a pressure sensor for detecting the pressure of the pedal pad. , and in the case of the failure or emergency, the driving mode of the vehicle is switched to the safety response mode, and then the engine or brake is controlled using the pressure signal size sensed through the pressure sensor to accelerate or brake. It provides a foldable pedal device for an autonomous vehicle including a control unit to perform.
According to the present invention, even in a malfunction or emergency situation that may occur during the functioning of the foldable pedal device, the pedal signal is normally output based on the pressure value applied to the pedal pad and transmitted to the engine/brake controller, so that the pedal failure or emergency situation to enable safer operation and response.
Description
본 발명은 안전 기능이 내장된 자율주행 차량용 폴더블 페달 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 페달 고장 상황 또는 긴급 상황 발생 시 페달 센서 신호를 정상적으로 출력할 수 있도록 구현된 안전 기능이 내장된 폴더블 페달 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a foldable pedal device for an autonomous vehicle with a built-in safety function, and more particularly, to a foldable pedal with a built-in safety function implemented to normally output a pedal sensor signal in the event of a pedal failure or an emergency. It's about the device.
도 1은 종래 기술에 따른 차량용 폴더블 페달 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 종래 기술에 따른 폴더블 페달 장치의 기본 기능 수행 모드를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a foldable pedal device for a vehicle according to the prior art, and FIG. 2 is a view showing a basic function execution mode of the foldable pedal device according to the prior art.
도 1 및 도 2에 나타낸 것처럼, 종래 기술에 따른 차량용 폴더블 페달 장치는 운전자가 직접 운전하는 "수동운전모드"에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 페달패드(13)가 구동축(12)을 기준으로 회동하여 페달하우징(11)으로부터 돌출되어서 운전자쪽으로 노출되고, "자율주행 모드"에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드(13)가 페달하우징(11) 속으로 삽입되어서 운전자쪽으로의 노출이 차단된다.As shown in FIGS. 1 and 2 , in the foldable pedal device for a vehicle according to the prior art, in a “manual driving mode” in which the driver directly drives, the
그러나 종래 기술에 따르면 고장 상황(예: 페달패드가 폴딩 상태에서 고장이 발생하여 팝업되지 않는 경우)이나, 긴급 상황(페달패드가 폴딩 상태에서 팝업상태로 전환되는 과정 또는 팝업상태에서 폴딩상태로 전환되는 과정)에서는 사용자가 페달패드를 밟더라도 페달센서의 신호를 정상적으로 출력할 수 없으므로 이에 대한 개선이 필요한 상황이다. However, according to the prior art, a failure situation (e.g., when the pedal pad fails to pop up due to a failure in the folded state) or an emergency situation (the process of converting the pedal pad from a folding state to a pop-up state or a conversion from a pop-up state to a folding state) In the process), even if the user steps on the pedal pad, the signal of the pedal sensor cannot be normally output, so improvement is needed.
본 발명의 배경이 되는 기술은 한국공개특허 제10-2021-0130296호(2021.11.01 공개)에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2021-0130296 (published on November 1, 2021).
본 발명은 페달 고장 상황 또는 긴급 상황 발생 시에도 페달 센서 신호를 정상적으로 출력할 수 있는 안전 기능이 내장된 자율주행 차량용 폴더블 페달 장치를 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a foldable pedal device for an autonomous vehicle with a built-in safety function capable of normally outputting a pedal sensor signal even when a pedal failure or an emergency occurs.
본 발명은, 자율 주행시 폴딩되고 수동 운전시 팝업되는 페달패드를 구비한 자율 주행 차량용 폴더블 페달 장치에 있어서, 차량의 현재 주행 모드를 감시하는 모드 감시부와, 차량의 주행 모드가 자율 주행 모드에서 수동 운전 모드로 전환되면, 가속 또는 브레이크용 페달패드의 위치를 감지하는 페달 센서 및 상기 페달패드의 압력을 감지하는 압력 센서 중 적어도 하나를 이용하여 현재 고장 상황 또는 긴급 상황에 해당하는지를 판단하는 판단부, 및 상기 고장 상황 또는 긴급 상황에 해당하는 경우, 차량의 주행 모드를 안전 대응 모드로 전환한 다음, 상기 압력 센서를 통해 센싱된 압력 신호 크기를 이용하여 엔진 또는 브레이크를 제어하여 가속 또는 브레이크 동작을 수행하는 제어부를 포함하는 자율 주행 차량용 폴더블 페달 장치를 제공한다.The present invention relates to a foldable pedal device for an autonomous vehicle having a pedal pad that is folded during autonomous driving and popped up during manual driving, comprising: a mode monitoring unit for monitoring the current driving mode of the vehicle; When the mode is switched to the manual driving mode, a determination unit for determining whether a current failure or emergency situation is present by using at least one of a pedal sensor for detecting the position of a pedal pad for acceleration or braking and a pressure sensor for detecting pressure on the pedal pad. And, in the case of the failure or emergency, the driving mode of the vehicle is switched to the safety response mode, and then the engine or brake is controlled using the pressure signal size sensed through the pressure sensor to accelerate or brake. Provided is a foldable pedal device for an autonomous vehicle including a control unit to perform.
또한, 상기 압력 센서는, 상기 페달패드의 전면 또는 후면에 장착될 수 있다.In addition, the pressure sensor may be mounted on a front or rear surface of the pedal pad.
또한, 상기 제어부는, 설정 로직을 바탕으로 현재 센싱된 압력 신호 크기에 대응되는 페달 위치 신호를 가공하고 가공한 페달 위치 신호를 엔진 제어기 또는 브레이크 제어기로 전송하여, 상기 페달 위치 신호에 따라 상기 가속 또는 브레이크 구동을 제어할 수 있다.In addition, the control unit processes a pedal position signal corresponding to the magnitude of the pressure signal currently sensed based on the setting logic and transmits the processed pedal position signal to an engine controller or a brake controller, so that the acceleration or deceleration is performed according to the pedal position signal. Brake operation can be controlled.
또한, 상기 모드 감시부는, 자율 주행 제어기로부터 현재 자율 주행 모드에서 수동 운전 모드로 자동 전환하기 위한 제어 신호가 입력되거나, 차량에 구비된 조작 스위치로부터 수동 운전 모드 전환 명령이 입력되면, 현재 차량의 주행 모드가 자율 주행 모드에서 수동 운전 모드로 전환된 것으로 인식할 수 있다.In addition, the mode monitoring unit is currently driving the vehicle when a control signal for automatically switching from the current autonomous driving mode to the manual driving mode is input from the autonomous driving controller or a manual driving mode switching command is input from a control switch provided in the vehicle. It may be recognized that the mode has been switched from the autonomous driving mode to the manual driving mode.
또한, 상기 판단부는, 상기 수동 운전 모드로 전환된 시점으로부터 설정 시간 이후에 관측된 상기 페달패드의 위치 값이 기 설정된 팝업 상태의 위치 값에 미달하는 경우 상기 고장 상황으로 판단할 수 있다.In addition, the determination unit may determine the failure situation when the position value of the pedal pad observed after a set time from the time of switching to the manual driving mode is less than the position value of the preset pop-up state.
또한, 상기 판단부는, 상기 수동 운전 모드로 전환된 시점으로부터 설정 시간 이내에 상기 페달패드의 기준치 이상의 압력 값이 관측된 경우 상기 응급 상황으로 판단할 수 있다.In addition, the determination unit may determine that the emergency situation occurs when a pressure value equal to or higher than a reference value of the pedal pad is observed within a set time from the time of switching to the manual driving mode.
또한, 상기 설정 시간은, 상기 페달패드가 폴딩 상태에서 팝업 상태로 전환되는데 소요되는 시간일 수 있다.Also, the set time may be a time required for the pedal pad to be converted from a folded state to a pop-up state.
또한, 상기 자율 주행 차량용 폴더블 페달 장치는, 가속 페달부 및 브레이크 페달부를 더 포함하며, 상기 가속 페달부는, 가속 페달패드, 페달패드를 팝업 또는 폴딩하는 모터, 페달패드의 구동 위치 및 압력을 각각 감지하는 페달 센서 및 압력 센서를 포함하고, 상기 브레이크 페달부는, 브레이크 페달패드, 페달패드를 팝업 또는 폴딩하는 모터, 페달패드의 구동 위치 및 압력을 각각 감지하는 페달 센서 및 압력 센서를 포함할 수 있다.In addition, the foldable pedal device for an autonomous vehicle further includes an accelerator pedal unit and a brake pedal unit, and the accelerator pedal unit controls an accelerator pedal pad, a motor that pops up or folds the pedal pad, and a driving position and pressure of the pedal pad, respectively. It includes a pedal sensor and a pressure sensor that sense, and the brake pedal unit may include a brake pedal pad, a motor that pops up or folds the pedal pad, and a pedal sensor and pressure sensor that respectively sense the driving position and pressure of the pedal pad. .
본 발명에 따르면, 폴더블 페달 장치의 기능 수행 중에 발생할 수 있는 고장 상황이나 긴급 상황에서도 페달패드에 가해진 압력 값을 기초로 페달 신호를 정상적으로 출력하여 엔진/브레이크 제어기에 전달함으로써, 페달 고장 또는 긴급 상황에서 보다 안전한 운행과 대응이 가능하게 한다.According to the present invention, even in a malfunction or emergency situation that may occur during the functioning of the foldable pedal device, the pedal signal is normally output based on the pressure value applied to the pedal pad and transmitted to the engine/brake controller, so that the pedal failure or emergency situation to enable safer operation and response.
도 1은 종래 기술에 따른 차량용 폴더블 페달 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 폴더블 페달 장치의 기본 기능 수행 모드를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 페달 장치를 위한 페달 패드에 압력 센서가 부가된 모습을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 페달 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 폴더블 페달 장치의 구성을 보다 구체적으로 설명한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 페달 장치의 기능을 개념적으로 설명한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 안전대응 모드를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view showing a foldable pedal device for a vehicle according to the prior art.
2 is a diagram showing a basic function execution mode of a foldable pedal device according to the prior art.
3 is a diagram illustrating a state in which a pressure sensor is added to a pedal pad for a foldable pedal device according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing the configuration of a foldable pedal device according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating the configuration of the foldable pedal device of FIG. 4 in more detail.
6 is a diagram conceptually explaining the function of the foldable pedal device according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining a safety response mode according to an embodiment of the present invention.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Then, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice it. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a certain component is said to "include", this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
본 발명은 자율주행 차량용 폴더블 페달 장치에 대한 것으로 페달 고장 상황 또는 긴급 상황 발생 시에도 페달 신호를 정상적으로 출력할 수 있는 안전 기능이 내장된 폴더블 페달 장치를 제안한다. 이러한 본 발명은 기본 기능 수행 중에 고장 상황이나 긴급 상황 발생시 페달 센서 신호를 정상적으로 출력할 수 있다. The present invention relates to a foldable pedal device for an autonomous vehicle, and proposes a foldable pedal device with a built-in safety function capable of normally outputting a pedal signal even in a pedal failure or emergency situation. According to the present invention, a pedal sensor signal can be normally output when a failure or an emergency occurs while performing a basic function.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 페달 장치를 위한 페달 패드에 압력 센서가 부가된 모습을 예시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a state in which a pressure sensor is added to a pedal pad for a foldable pedal device according to an embodiment of the present invention.
도 3과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 페달 장치는 자율 주행시 페달하우징(11) 내에 폴딩되고 수동 운전시 외부로 팝업되는 페달패드(13)에 압력 센서(14)를 부가하고 안전 대응 제어 로직을 내부적으로 추가함으로써, 긴급 상황이나 고장 상황에서도 페달패드(13)에 가해지는 입력 값을 바탕으로 페달 신호의 출력이 가능하게 하여 긴급 또는 고장 상황에도 안전한 대응이 가능하게 한다. As shown in FIG. 3 , the foldable pedal device according to an embodiment of the present invention adds a
여기서 도 3은 압력 센서(14)가 페달패드(13)의 전면에 장착된 것을 예시하고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되지 않으며 페달패드(13) 후면에 장착되는 형태로 패드에 가해지는 압력을 센싱하도록 구현되는 것도 가능하다. 또한, 페달패드(13)는 가속용 페달패드, 브레이크용 페달패드 등에 해당할 수 있다Here, although FIG. 3 illustrates that the
예를 들어, 차량의 운전석 하부에는 도 3과 같은 형태의 페달 구조물 하우징(10)이 가속용 및 브레이크용으로 나란히 개별 설치될 수 있다. For example, under the driver's seat of the vehicle, the pedal structure housing 10 of the form shown in FIG. 3 may be separately installed side by side for acceleration and brake.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 페달 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 5는 도 4의 폴더블 페달 장치의 구성을 보다 구체적으로 설명한 도면이다. 4 is a diagram showing the configuration of a foldable pedal device according to an embodiment of the present invention. 5 is a diagram illustrating the configuration of the foldable pedal device of FIG. 4 in more detail.
먼저, 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 페달 장치(100)는 모드 감시부(110), 판단부(120), 제어부(130)를 포함한다. First, referring to FIG. 4 , the
이러한 폴더블 페달 장치(100)는 가속 또는 브레이크 조작을 위한 페달부(10)와 연동하여 동작하며, 고장 상황 또는 응급 상황으로 판단시 차량의 주행 모드를 안전 대응 모드로 전환한 다음, 가속 또는 브레이크용 페달패드(13)에 가해진 압력 값을 이용하여 가속 또는 브레이크 동작을 대응 크기로 제어할 수 있다. The
본 발명의 실시예에서 페달부(10)는 가속 페달부(10b) 및 브레이크 페달부(10a) 중 어느 하나에 해당하거나 이들을 모두 포함할 수 있다. 도 5의 경우 설명의 편의상 폴더블 페달 장치(100)가 브레이크 페달부(10a)와 연동하여 브레이크 동작(예: 차량 브레이크, 제동등)을 제어하는 것을 예시한 것이다. In an embodiment of the present invention, the
폴더블 페달 장치(100)의 일반적인 동작을 도 3과 도 4를 바탕으로 설명하면 다음과 같다. 폴더블 페달 장치(100)는 자율 주행 제어기(20)로부터 자율 주행 모드 명령을 수신하여 페달부(10)로 전달하고 페달부(10)는 모터(16)를 통해 구동축(12)을 제어하여 페달패드(13)가 페달하우징(11) 내 삽입(폴딩)되도록 한다. 반대로 수동 운전 모드 명령을 수신하는 경우 이를 페달부(10)로 전달하여 페달부(10)에서 구동축(12)을 반대 방향으로 제어하여 페달패드(13)가 페달하우징(11)의 밖으로 팝업되도록 한다. 폴딩에서 팝업 또는 팝업에서 폴딩으로 전환되는 시간은 보통 1~3초 소요된다. A general operation of the
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 페달 장치(100)는 페달부(10)에 내장된 각종 센서류의 센싱 값과 현재 주행 모드를 모니터링하고, 현재 주행 모드와 페달부(10)의 센싱 값을 바탕으로 수동 운전 모드 전환 후 또는 전환 과정 중에 패달 고장 상황 또는 응급 상황으로 판단되면, 차량의 주행 모드를 즉시 안전 대응 모드로 전환하여 안전 대응 모드로 동작시킨다. 이에 대한 구체적인 실시예는 다음과 같다.Here, the
우선, 도 4에서 모드 감시부(110)는 차량의 현재 주행 모드를 감시한다. 모드 감시부(110)는 차량의 주행 모드를 실시간 확인하고 확인한 주행 모드 정보를 판단부(120) 및 제어부(130)로 실시간 제공하고 업데이트할 수 있다.First, in FIG. 4 , the
모드 감시부(110)는 차량에 내장된 자율 주행 제어기(20) 또는 차량에 장착된 사용자 조작용 스위치(30)로부터 입력되는 신호를 이용하여 현재 주행 모드가 자율 주행 모드인지 혹은 수동 운전 모드인지 인지한다. The
예를 들어, 모드 감시부(110)는 자율 주행 제어기(20)로부터 자율 주행 모드를 포함한 제어 명령이 입력되면 차량의 주행 모드가 자율 주행 모드로 전환되었음을 인식하고 그에 대한 정보를 제어부(130)로 전달한다. For example, when a control command including an autonomous driving mode is input from the
아울러, 모드 감시부(110)는 자율 주행 제어기(20)로부터 현재 자율 주행 모드로 구동 중에 수동 운전 모드로 자동 전환하기 위한 제어 신호가 입력되는 경우 혹은 차량 실내에 구비된 조작 스위치(30)로부터 사용자 조작을 통하여 수동 운전 모드 전환 명령이 입력되는 경우, 현재 차량의 주행 모드가 자율 주행 모드에서 수동 운전 모드로 전환되었음을 인식할 수 있다.In addition, the
판단부(120)는 차량의 주행 모드가 자율 주행 모드에서 수동 운전 모드로 전환되면, 페달패드(13)의 구동(조작) 위치를 감지하는 페달 센서(15) 및 페달패드(13)에 가해진 압력을 감지하는 압력 센서(14) 중 적어도 하나를 이용하여 현재 고장 상황 또는 긴급 상황에 해당하는지를 판단한다.When the driving mode of the vehicle is switched from the autonomous driving mode to the manual driving mode, the
페달 센서(14)는 페달 위치 즉, 페달패드(13)의 구동 위치를 측정하는 센서이다. 압력 센서(14)는 운전자의 밟는 힘의 크기를 측정하는 센서로, 페달패드의 전면이나 후면에 부착딘다. 또한 압력의 크기 따라 압력 센서의 출력 신호가 비례해서 출력된다. The
예를 들어, 판단부(120)는 수동 운전 모드로 전환된 시점으로부터 설정 시간(예: 1초~3초) 이후에 관측된 페달패드(13)의 위치 값이 기 설정된 팝업 상태의 위치 값에 미달하는 경우, '고장 상황'으로 판단할 수 있다.For example, the
여기서 설정 시간은 페달패드(13)가 폴딩 상태에서 팝업 상태로 전환되는데 소요되는 시간을 의미한다. Here, the set time means the time required for the
일반적으로, 자율 주행 모드에서 수동 운전 모드로 전환 시, 페달패드(13)가 폴딩 상태에서 팝업 상태로 전환되는데는 수 초(예: 1~3초)가 소요된다. 이 시간 이후에 관측된 페달패드(13)의 위치 값이 팝업 상태에 미달하거나, 아직 폴딩 상태로 머물러 있는 경우, 페달이 고장난 것으로 판단할 수 있다. In general, when switching from an autonomous driving mode to a manual driving mode, it takes several seconds (eg, 1 to 3 seconds) for the
따라서 이 경우에는, 사용자가 페달패드(13)를 조작하더라도 페달 위치를 인식할 수 없고 정확한 페달 위치 값을 전달할 수 없기 때문에, 차량의 제동 및 통제가 곤란해지므로, 페달 위치 값 대신에 압력 센서(14)로부터 관측된 압력 값을 이용하여 엔진 가속 또는 브레이크를 제어해야 한다.Therefore, in this case, even if the user manipulates the
또 다른 예로, 판단부(120)는 수동 운전 모드로 전환된 시점으로부터 설정 시간(예: 1초~3초) 이내에 압력 센서(14)를 통해 기준치 이상의 압력 값이 관측된 경우, '응급 상황'으로 판단할 수 있다. As another example, the
즉, 판단부(120)는 자율 주행 제어기(20) 또는 스위치(30)로부터 수동 운전 모드를 명령받은 시점으로부터 설정 시간 이내, 즉 폴딩 상태에서 팝업 상태로 전환되는 도중에 압력 센서(14)를 통해 압력 값이 기준치 이상으로 관측된 경우, 사용자가 운전 중에 긴급하게 브레이크 또는 액셀 페드를 밟은 상황으로 판단할 수 있다.That is, the
페달패드(13)는 완전히 팝업된 이후부터 페달패드(13)의 정상적인 조작이 가능하기 때문에, 폴딩 상태에서 팝업 상태로 올라오는 도중에는 페달패드(13)를 밟더라도 페달 위치 값을 보낼 수 없으므로, 이 경우에는 압력 센서(14)로부터 관측된 압력 값을 이용하여, 해당 압력 크기에 대응하는 양으로 엔진을 가속하거나 브레이크를 제어해주어야 한다. Since the
판단부(120)는 이와 같이, 차량의 주행 모드가 자율 주행 모드에서 수동 운전 모드로 전환되면, 페달 센서(15)와 압력 센서(14)의 센서 값을 참조하여 현재 고장 상황 또는 긴급 상황에 해당하는지를 판단하고, 그 결과를 제어부(130)로 전달한다. In this way, when the driving mode of the vehicle is switched from the autonomous driving mode to the manual driving mode, the
제어부(130)는 판단부(120)의 판단 결과, 현재 고장 상황 또는 긴급 상황에 해당하는 경우, 차량의 주행 모드를 '안전 대응 모드'로 즉시 전환한 다음, 압력 센서(14)를 통해 센싱된 압력 신호 크기를 이용하여 엔진 또는 브레이크를 제어하여 가속 또는 브레이크 동작을 수행한다. As a result of the determination of the
이와 같이 제어부(130)는 안전 대응 모드 상태에서 폴더블 페달 장치(100)에 장착된 압력 센서(14)를 통해 센싱된 압력 값에 따라 가속 또는 브레이크 동작을 수행한다. As such, the
구체적으로, 제어부(130)는 설정 로직을 바탕으로 현재 압력 센서(14)에서 센싱된 압력 신호 크기에 대응되는 페달 위치 신호를 가공(생성)하고, 가공한 페달 위치 신호를 엔진 또는 브레이크 제어기(40)로 전송하여, 페달 위치 신호에 따라 가속 또는 브레이크 구동을 제어한다. 이때 페달 위치 신호에 비례하는 양으로 가속 또는 브리이크 구동을 제어할 수 있다. Specifically, the
예를 들어, 제어부(130)는 미리 설정된 변환 함수나 변환 알고리즘를 사용하여 현재 측정된 압력 신호 크기를 그에 대응되는 페달 위치 신호로 변환할 수 있다. 변환 함수 또는 알고리즘은 압력 신호 크기를 입력 값으로 하여 그에 대응되는 페달 위치 신호를 출력 값으로 도출해낼 수 있다. 이러한 변환 함수나 알고리즘은 복수의 압력 값과 그에 대응된 복수의 페달 위치 신호와의 관계를 기계 학습, 딥러닝 학습하는 것을 통해서 구현될 수도 있다. For example, the
본 발명의 실시예에서, 페달 센서(15)는 페달패드(13)에 대한 회전 값, 위치, 변위 등을 탐지할 수 있는 센서로 구현되고, 압력 센서(14)는 압력을 탐지할 수 있는 센서로 구현된다. 각각의 센서(14,15)는 센싱한 값을 판단부(120)로 실시간 또는 설정 주기로 제공한다.In the embodiment of the present invention, the
여기서, 페달 센서(15)는 수동 운전 모드에서 사용자에 의해 조작되는 페달패드(14)의 위치를 센싱한다. 예를 들어, 브레이크 페달패드인 경우, 페달 센서(15)는 사용자에 의해 조작된 브레이크 페달패드의 회동 각도, 깊이, 이동 거리 등과 대응되는 브레이크 페달 위치 값을 센싱하고 센싱 데이터를 판단부(120)로 전달한다. Here, the
압력 센서(14)는 수동 운전 모드에서 가속 또는 브레이크용 페달패드(13)에 가해지는 압력을 감지한다. 예를 들어, 브레이크 페달패드인 경우, 페달 센서(15)는 사용자에 의해 가해진 브레이크 페달패드(13)의 압력 크기를 센싱하고 센싱 데이터를 판단부(120)로 전달한다. The
여기서 물론, 수동 운전 모드가 아닌 자율 주행 모드에서는 엔진 및 브레이크가 자율 주행 제어기(20)에 의해 자동으로 제어되므로, 자율 주행 모드로 동작 중일 때는 각 센서로부터 관측되는 압력 값이나 위치 값은 무시할 수 있다. Here, of course, since the engine and brakes are automatically controlled by the
도 5는 본 발명의 폴더블 페달 장치의 구조에 대한 더욱 구체적인 실시예를 설명한 것으로, 폴더블 페달 장치(100)가 브레이크 페달부(10a)와 연동하여 '긴급 상황'이 인지되면, 페달 위치 값과 제동 신호를 보내어 브레이크 제어기(40a)와 제동등(50)(제동 램프)을 직접 제어하는 동작을 예시한다. 5 illustrates a more specific embodiment of the structure of the foldable pedal device of the present invention, and when the
도 5에서 입력부(140)는 자율 주행 제어기(20) 또는 스위치(30)로부터 주행 모드 신호 또는 스위치 신호를 입력받으며, 이를 모드 감시부(110), 모터 제어부(160), 제어부(130) 등으로 전달한다. 모드 감시부(110)는 입력부(140)에 입력되는 정보를 바탕으로 현재 주행 모드를 인식하고 인식된 결과를 제어부(130)로 실시간 공유한다. In FIG. 5 , the
여기서 입력부(140)는 자율 주행 제어기(20)로부터 자율 주행 모드 명령이 입력되면 이를 모터 제어부(160)로 전달한다. 모터 제어부(160)는 페달부(10a)의 모터(16a)를 제어함으로서 페달패드(13a)가 팝업 상태에서 폴딩 상태로 전환되도록 하여 페달패드(13a) 하우징 내부에 은닉시킨다. 이러한 자율 주행 모드에서는 페달패드(13a)를 사용자가 실수로 밟더라도 압력 값이 전달되지 않거나 혹은 전달된 압력 값이 무시되도록 구현된다.Here, when an autonomous driving mode command is input from the
또한, 입력부(140)는 자율 주행 제어기(20)로부터 자율 주행 모드 구동 중에 제어기 오류, 제어 불능, 긴급 상황 발생 등으로 인하여 자율 제어에 의해 수동 운전 모드 전환 명령이 입력되거나, 혹은 사용자 조작에 의해 스위치(30)로부터 수동 운전 모드 전환 명령이 입력되면 이를 모터 제어부(160)로 전달하여, 페달부(10a)의 페달패드(13a)가 기존의 폴딩 상태에서 팝업 상태로 전환되도록 한다. In addition, the
여기서, 판단부(120)는 수동 운전 모드 전환 시점부터 실시간으로 페달 센서(15) 및 압력 센서(14)의 센싱 값을 실시간 체크함으로써, 현재 상황이 고장 상황 또는 응급 상황에 해당하는지 판단한다. Here, the
제어부(130)는 판단부(120)의 판단 결과, 현재 브레이크 페달패드의 고장 상황 또는 응급 상황으로 판단되면, 주행 모드를 '안전 대응 모드'로 변환하고, 브레이크에 대한 안전 대응 모드를 구동한다. As a result of the determination of the
예를 들어, 판단부(120)는 수동 운전 모드 전환 시점으로부터 1초 이후 관측된 브레이크 페달패드(13a)의 페달 위치가 팝업 상태의 위치 값(최대 위치값)보다 작은 경우, 정상 팝업되지 않은 것으로 보고 브레이크 페달의 '고장 상황'으로 판단한다. 이러한 상황에서 사용자가 차량을 제동하기 위하여 페달패드(13a)를 밟을 경우에 차량 제동이 가능하도록 하기 위해 압력 센서(14a)에서 관측되는 압력 신호 크기가 활용된다.For example, if the pedal position of the
즉, 이 경우에 제어부(130)는 브레이크 페달패드(13a)에서 관측되는 압력 크기를 설정 함수에 적용하여 그에 대응된 브레이크 페달 위치 값과 제동 신호를 발생시켜, 출력부(150)를 통하여 브레이크 제어기(40a) 및 제동등(50)으로 전달함으로써 브레이크 조작이 가능해진다. 여기서 압력 크기가 기준값 이상을 충족하면 제동램프의 점등을 위한 제동 신호가 출력되도록 구현될 수 있다.That is, in this case, the
또 다른 예로, 판단부(120)는 수동 운전 모드 전환 시점으로부터 1초가 경과되지 않은 시점에서 압력 센서(14a)의 압력 크기가 기준값 이상으로 관측되는 경우, 즉 브레이크 페달이 홀딩 상태에서 팝업 상태로 올라가는 도중에 압력 크기가 기준 이상으로 관측된 경우, '응급 상황'으로 판단한다. 이때에도 위와 같은 방법으로 브레이크 페달패드(15a)에 장착된 압력 센서(14a)의 압력 크기에 대응되는 페달 위치 값을 생성하고 제동 신호를 발생시켜 브레이크 제어기(40a)와 제동등(50)으로 전달함으로써, 차량을 제동하고 제동등(50)을 점등시켜 제동 상황을 알린다. As another example, the
도 5를 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 페달 장치(100)는 폴더블 페달 제어기 블록 만으로 구성되거나 페달부 블록을 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 폴더블 페달 제어기 블록과 페달부 블록은 모두 도 3의 페달하우징(11) 내에 포함되어 구현될 수도 있고 페달부 블록만 페달 하우징(11) 내에 포함된 상태에서 폴더블 페달 제어기 블록이 페달하우징(11)의 외측에 연결되는 것도 가능하다.Referring to FIG. 5 , the
이와 같이, 폴더블 페달 장치(100)는 페달부(10)를 더 포함할 수 있다. 페달부(10)는 자율 주행시 폴딩되고 수동 운전시 팝업되는 페달패드(13)를 구비하며, 차량의 주행 모드(자율 주행 모드, 수동 운전 모드)에 따라 폴딩 또는 팝업되는 페달패드와 관련한 각종 센서류, 모터 등을 포함하여 구현될 수 있다.As such, the
페달부(10)는 후술하는 도 6에서와 같이, 가속 페달부(10b) 및 브레이크 페달부(10a)를 포함할 수 있다. The
가속 페달부(10b)는 가속용 페달패드(13b), 페달패드(13b)를 팝업 또는 폴딩하는 모터(16b), 페달패드(13b)의 구동 위치 및 압력을 각각 감지하는 페달 센서(15b) 및 압력 센서(14b)를 각각 포함한다. The
마찬가지로, 브레이크 페달부(10a)는 브레이크 페달패드(13a), 페달패드(13a)를 팝업 또는 폴딩하는 모터(16a), 페달패드(13a)의 구동 위치 및 압력을 각각 감지하는 페달 센서(15a) 및 압력 센서(14a)를 각각 포함한다. Similarly, the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 페달 장치의 기능을 개념적으로 설명한 도면이다.6 is a diagram conceptually explaining the function of the foldable pedal device according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 페달 장치(100)가 가속 페달부(10b) 및 브레이크 페달부(10a)와 연동하여 동작하는 모습을 나타낸다. 여기서 폴더블 페달 장치(100)는 폴더블 페달 제어기 블록, 페달브 블록(가속 페달부 블록, 브레이크 페달부 블록)을 모두 포함되어 구현될 수도 있고, 폴더블 페달 제어기 블록만으로 구성될 수도 있다.6 shows a state in which the
도 6에서 자율 주행 인터페이스 제어 로직(A)은 도 5의 입력부(140)와 관계된 요소이며, 각각의 출력 인터페이스(F,G,H)는 출력부(150)와 관련된 요소이다. 가속 페달 모터 제어로직(B)과 브레이크 페달 모터 제어로직(C)은 모터 제어부(160)와 관련된다. 여기서 가속 페달과 브레이크 페달 각각에 대한 "페달 센서신호 제어로직"(D; D1,D2)은 판단부(120)에 대한 것으로 "고장상황", "긴급상황"을 판단하는 로직을 포함하고, "페달 안전대응 제어로직"(E; E1,E2)은 본 발명의 제어부(130)와 관련된 것으로 페달 압력센서의 페달압력신호를 이용하여 페달위치 신호로 변환 생성하는 로직을 포함하여 구성된다. 최종 변환된 신호는 페달신호 출력인터페이스(F,G)를 통해 출력하여 엔진 제어기(40b), 브레이크 제어기(40a) 등으로 전달된다. In FIG. 6 , the autonomous driving interface control logic A is an element related to the
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 안전대응 모드를 설명하기 위한 도면이다. 7 is a diagram for explaining a safety response mode according to an embodiment of the present invention.
도 7에 나타낸 것처럼, "고장상황"은 페달패드(13; 13a 또는 13b)가 폴딩 상태에서 팝업되지 않아 페달신호를 정상적으로 출력할수 없는 경우이다. "긴급상황"은 페달패드(13)가 폴딩상태에서 팝업상태로 전환하거나, 그 반대로 전환하는 중에 페달패드(13)를 밟는 경우, 페달신호를 정상적으로 출력할 수 없는 경우이다. 그리고, 페달패드(13)는 가속페달패드(13b), 브레이크페달패드(13a)를 지칭한다.As shown in FIG. 7, a "failure situation" is a case in which the pedal pad 13 (13a or 13b) does not pop up in a folded state and thus cannot normally output a pedal signal. "Emergency situation" is a case in which a pedal signal cannot be normally output when the
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 종래의 폴더블 페달 장치에서, 기능 수행중에 고장상황이나 긴급상황 발생시 페달센서 신호를 정상적으로 출력할 수 있는 안전대응 기능이 내장된 폴더블 페달 장치를 제공한다. As such, according to an embodiment of the present invention, in the conventional foldable pedal device, a foldable pedal device with a built-in safety response function capable of normally outputting a pedal sensor signal when a failure or emergency occurs during function execution is provided.
종래의 경우 폴더블 페달 장치의 기구적 구조 설계와 기본적인 기능 수행 모드(자율주행 모드, 수동운전 모드)만 제안하는 데 반하여, 본 발명의 실시예에 따르면 기존 폴더블 페달 제어 장치에서 페달패드 부위에 "압력센서"를 신규로 부착하고, 페달센서신호 제어로직에 "페달 안전대응 제어로직"을 신규로 추가함으로써, 폴더블 페달 장치의 기능 수행중에 고장상황이나 긴급상황 발생시 페달센서 신호를 정상적으로 출력할 수 있다. In the conventional case, only the mechanical structural design of the foldable pedal device and the basic function performance mode (autonomous driving mode, manual driving mode) are proposed, but according to the embodiment of the present invention, in the existing foldable pedal control device, the pedal pad part By newly attaching a "pressure sensor" and adding a new "pedal safety response control logic" to the pedal sensor signal control logic, the pedal sensor signal can be normally output when a failure or emergency occurs while performing the function of the foldable pedal device. can
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 폴더블 페달 장치의 기능수행 중에 발생할 수 있는 고장상황, 긴급상황에서도 페달신호를 출력하여 엔진/브레이크 제어기에 전달함으로써, 보다 안전한 운행을 위한 대응이 가능하다. As described above, according to an embodiment of the present invention, it is possible to cope with safer driving by outputting a pedal signal and transmitting it to the engine/brake controller even in a failure situation or an emergency situation that may occur during the functioning of the foldable pedal device.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical scope of protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
10: 페달부
11: 페달하우징
12: 구동축
13: 페달패드
14: 페달 센서
15: 압력 센서
16: 모터
20: 자율 주행 제어기
30: 스위치
40a: 엔진 제어기
40b: 브레이크 제어기
50: 제동등
100: 폴더블 페달 장치
110: 모드 감시부
120: 판단부
130: 제어부
140: 입력부
150: 출력부
160: 모터 제어부10: pedal part 11: pedal housing
12: drive shaft 13: pedal pad
14: pedal sensor 15: pressure sensor
16: motor 20: autonomous driving controller
30: switch 40a: engine controller
40b: brake controller 50: brake light
100: foldable pedal device 110: mode monitoring unit
120: determination unit 130: control unit
140: input unit 150: output unit
160: motor control
Claims (8)
차량의 현재 주행 모드를 감시하는 모드 감시부;
차량의 주행 모드가 자율 주행 모드에서 수동 운전 모드로 전환되면, 가속 또는 브레이크용 페달패드의 위치를 감지하는 페달 센서 및 상기 페달패드의 압력을 감지하는 압력 센서 중 적어도 하나를 이용하여 현재 고장 상황 또는 긴급 상황에 해당하는지를 판단하는 판단부; 및
상기 고장 상황 또는 긴급 상황에 해당하는 경우, 차량의 주행 모드를 안전 대응 모드로 전환한 다음, 상기 압력 센서를 통해 센싱된 압력 신호 크기를 이용하여 엔진 또는 브레이크를 제어하여 가속 또는 브레이크 동작을 수행하는 제어부를 포함하는 자율 주행 차량용 폴더블 페달 장치.In the foldable pedal device for an autonomous vehicle having a pedal pad that is folded during autonomous driving and popped up during manual driving,
a mode monitoring unit that monitors a current driving mode of the vehicle;
When the driving mode of the vehicle is switched from the autonomous driving mode to the manual driving mode, the current failure situation or a judgment unit that determines whether it corresponds to an emergency situation; and
In the case of the failure or emergency, the driving mode of the vehicle is switched to the safety response mode, and then the engine or brake is controlled using the pressure signal size sensed through the pressure sensor to perform an acceleration or brake operation. A foldable pedal device for an autonomous vehicle including a control unit.
상기 압력 센서는,
상기 페달패드의 전면 또는 후면에 장착된 자율 주행 차량용 폴더블 페달 장치.The method of claim 1,
The pressure sensor,
A foldable pedal device for an autonomous vehicle mounted on the front or rear side of the pedal pad.
상기 제어부는,
설정 로직을 바탕으로 현재 센싱된 압력 신호 크기에 대응되는 페달 위치 신호를 가공하고 가공한 페달 위치 신호를 엔진 제어기 또는 브레이크 제어기로 전송하여, 상기 페달 위치 신호에 따라 상기 가속 또는 브레이크 구동을 제어하는 자율 주행 차량용 폴더블 페달 장치.in claim 1
The control unit,
Based on the setting logic, the pedal position signal corresponding to the currently sensed pressure signal is processed, and the processed pedal position signal is transmitted to the engine controller or brake controller to control the acceleration or brake operation according to the pedal position signal. A foldable pedal device for driving vehicles.
상기 모드 감시부는,
자율 주행 제어기로부터 현재 자율 주행 모드에서 수동 운전 모드로 자동 전환하기 위한 제어 신호가 입력되거나, 차량에 구비된 조작 스위치로부터 수동 운전 모드 전환 명령이 입력되면, 현재 차량의 주행 모드가 자율 주행 모드에서 수동 운전 모드로 전환된 것으로 인식하는 자율 주행 차량용 폴더블 페달 장치.The method of claim 1,
The mode monitoring unit,
When a control signal for automatically switching from the current autonomous driving mode to the manual driving mode is input from the autonomous driving controller or a manual driving mode switching command is input from the control switch provided in the vehicle, the current driving mode of the vehicle is changed from the autonomous driving mode to the manual driving mode. A foldable pedal device for self-driving vehicles that recognizes that it has been switched to driving mode.
상기 판단부는,
상기 수동 운전 모드로 전환된 시점으로부터 설정 시간 이후에 관측된 상기 페달패드의 위치 값이 기 설정된 팝업 상태의 위치 값에 미달하는 경우 상기 고장 상황으로 판단하는 자율 주행 차량용 폴더블 페달 장치.The method of claim 1,
The judge,
When the position value of the pedal pad observed after a set time from the time of switching to the manual driving mode is less than the position value of the preset pop-up state, the foldable pedal device for an autonomous vehicle is determined to be the failure situation.
상기 판단부는,
상기 수동 운전 모드로 전환된 시점으로부터 설정 시간 이내에 상기 페달패드의 기준치 이상의 압력 값이 관측된 경우 상기 응급 상황으로 판단하는 자율 주행 차량용 폴더블 페달 장치.The method of claim 1,
The judge,
A foldable pedal device for an autonomous vehicle that determines the emergency situation when a pressure value of the pedal pad equal to or higher than a reference value is observed within a set time from the time of switching to the manual driving mode.
상기 설정 시간은,
상기 페달패드가 폴딩 상태에서 팝업 상태로 전환되는데 소요되는 시간인 자율 주행 차량용 폴더블 페달 장치.According to claim 5 or claim 6,
The setting time is
A foldable pedal device for an autonomous vehicle, which is the time required for the pedal pad to switch from a folding state to a pop-up state.
가속 페달부 및 브레이크 페달부를 더 포함하며,
상기 가속 페달부는,
가속 페달패드, 페달패드를 팝업 또는 폴딩하는 모터, 페달패드의 구동 위치 및 압력을 각각 감지하는 페달 센서 및 압력 센서를 포함하고,
상기 브레이크 페달부는,
브레이크 페달패드, 페달패드를 팝업 또는 폴딩하는 모터, 페달패드의 구동 위치 및 압력을 각각 감지하는 페달 센서 및 압력 센서를 포함하는 자율 주행 차량용 폴더블 페달 장치.The method of claim 1,
Further comprising an accelerator pedal unit and a brake pedal unit,
The accelerator pedal unit,
Includes an accelerator pedal pad, a motor for popping up or folding the pedal pad, a pedal sensor and a pressure sensor for respectively detecting the driving position and pressure of the pedal pad,
The brake pedal part,
A foldable pedal device for an autonomous vehicle including a brake pedal pad, a motor for popping up or folding the pedal pad, a pedal sensor for detecting a driving position and pressure of the pedal pad, and a pressure sensor, respectively.
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