KR20230078864A - 경사면 주차 사고를 방지하는 차량 자동 제동장치 - Google Patents

경사면 주차 사고를 방지하는 차량 자동 제동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 경사면에 차량을 주차하는 운전자가 차량을 파킹 상태로 하지 않고 차량에서 하차하는 경우, 경사면에 주차된 차량이 경사면을 따라 미끄러져 내려가는 것을 방지하는 차량 제동장치에 관한 발명으로, 운전자 이탈 감지부(100), 주차 제동부(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

경사면 주차 사고를 방지하는 차량 자동 제동장치{A automatic braking device of a vehicle to prevent parking accidents on slopes}
본 발명은 경사면 주차 사고를 방지하는 차량 자동 제동장치에 관한 것으로, 상세하게는 경사면에 차량을 주차하는 운전자가 차량을 파킹 상태로 하지 않고 차량에서 하차하는 경우, 경사면에 주차된 차량이 경사면을 따라 미끄러져 내려가는 것을 방지하는 차량 제동장치에 관한 기술이다.
현대사회는 도시화로 인해, 도시에 많은 인구가 밀집되어 있고, 밀집된 인구의 편의와 생활을 위해 대규모 주거 공간인 아파트가 건설되고 있고, 차량 역시 도시에 밀집되고 있으며, 차량 증가와 한정된 공간으로 인해 주차문제도 심각해지고 있다.
부족한 주차공간과 차량의 증가로 인해, 정해진 주차공간에 이중 주차가 만연하고 있고, 이중 주차뿐만 아니라 주차공간 이외의 공간에도 차량을 주차하는 경우가 빈번히 늘고 있다.
특히, 주차공간의 부족으로 인해 경사면에도 차량을 주차하는 경우가 있는데, 경사면에 주차하는 경우, 일반적으로 운전자는 차량을 파킹 상태에 두어 경사면에서 차량이 정지 상태를 유지할 수 있도록 한다.
그러나 실수로 파킹 상태가 아닌 드라이브 상태나 중립 상태로 한 채 차량에서 내리는 경우, 차량이 경사면을 따라 내려가 차량 파손 사고나 심각한 경우 인명 피해 사고로도 이어지고 있다.
따라서 본 발명은 경사면에 차량을 주차하는 운전자가 차량을 파킹 상태로 하지 않고 차량에서 하차하는 경우, 경사면에 주차된 차량이 경사면을 따라 미끄러져 내려가는 것을 방지하는 차량 제동장치에 관한 기술을 제안하고자 한다. 다음은 이와 관련한 종래의 선행기술들이다.
1. 대한민국 공개실용신안공보 제20-1998-036677호 경사면 주차시의 보조 브레이크 장치 2. 대한민국 등록실용신안공보 제20-0185117호 차량의 경사지 주차용 미끄럼 방지장치 3. 대한민국 등록특허공보 제10-1606390호 ECU 제어를 통한 경사로 주차 제어 장치 및 방법
본 발명은 경사면에 차량을 주차하는 운전자가 차량을 파킹 상태로 하지 않고 차량에서 하차하는 경우, 경사면에 주차된 차량이 경사면을 따라 미끄러져 내려가는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명인 경사면 주차 사고를 방지하는 차량 자동 제동장치는,
운전자가 차량을 주차 상태로 하지 않고 차량에서 이탈하는 경우, 제1 제어 신호를 주차 제동부(200)로 제공하고, 제1 제어 신호 제공 후, 운전자가 차량으로 복귀하는 경우, 제2 제어 신호를 주차 제동부(200)로 제공하는 운전자 이탈 감지부(100)와;
상기 운전자 이탈 감지부(100)가 제1 제어 신호를 제공하는 경우, 차량에 제동을 걸고, 운전자 이탈 감지부(100)가 제2 제어 신호를 제공하는 경우, 차량 제동을 해제하는 주차 제동부(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 경사면에 차량을 주차하는 운전자가 차량을 파킹 상태로 하지 않고 차량에서 하차하는 경우, 경사면에 주차된 차량이 경사면을 따라 미끄러져 내려가는 것을 방지하여, 차량 파손 사고나 인명 피해 사고를 방지하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 전체 구성도
도 2는 본 발명의 구성 블록도
도 3은 본 발명의 작동 상태도
본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 경사면 주차 사고를 방지하는 차량 자동 제동장치(이하 ‘본 발명’)는 경사면에 차량을 주차하는 운전자가 차량을 파킹 상태로 하지 않고 차량에서 하차하는 경우, 경사면에 주차된 차량이 경사면을 따라 미끄러져 내려가는 것을 방지하여, 차량 파손 사고나 인명 피해 사고를 방지하는 효과를 제공하는 발명으로, 도 1, 2를 참조하면, 운전자 이탈 감지부(100), 주차 제동부(200)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명인 경사면 주차 사고를 방지하는 차량 자동 제동장치는, 도 1에 도시된 바와 같이,
운전자가 차량을 주차 상태로 하지 않고 차량에서 이탈하는 경우, 제1 제어 신호를 주차 제동부(200)로 제공하고, 제1 제어 신호 제공 후, 운전자가 차량으로 복귀하는 경우, 제2 제어 신호를 주차 제동부(200)로 제공하는 운전자 이탈 감지부(100)와;
상기 운전자 이탈 감지부(100)가 제1 제어 신호를 제공하는 경우, 차량에 제동을 걸고, 운전자 이탈 감지부(100)가 제2 제어 신호를 제공하는 경우, 차량 제동을 해제하는 주차 제동부(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 운전자 이탈 감지부(100)는 운전자가 차량을 주차 상태로 하지 않고 차량에서 이탈하는 경우, 제1 제어 신호를 주차 제동부(200)로 제공하고, 제1 제어 신호 제공 후, 운전자가 차량으로 복귀하는 경우, 제2 제어 신호를 주차 제동부(200)로 제공하는 구성이다.
구체적으로, 상기 운전자 이탈 감지부(100)는, 도 1, 2에 도시된 바와 같이,
좌석에 설치되어, 운전자의 좌석 이탈이 감지되는 경우 제1 감지 신호를 제어 신호 생성 부(130)로 제공하고, 운전자의 좌석 이탈 후, 다시 좌석으로의 복귀가 감지되는 경우 제2 감지 신호를 제어 신호 생성 부(130)로 제공하는 감지 센서(110)와,
현재 차량의 기어 상태가 주차 상태인지를 감지하고, 현재 차량의 기어 상태가 주차 상태 이외의 상태인 경우, 이벤트 신호를 제어 신호 생성 부(130)로 제공하는 기어 상태 판단부(120)와,
상기 감지 센서(110)가 제1 감지 신호를 제공하고 기어 상태 판단 부(120)가 이벤트 신호를 제공하는 경우, 주차 제동부(200)로 제1 제어 신호를 제공하고, 제1 제어 신호 제공 후, 감지 센서(110)가 제2 감지 신호를 제공하는 경우, 주차 제동부(200)로 제2 제어 신호를 제공하는 제어 신호 생성부(130)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 감지 센서(110)는 좌석에 설치되어 운전자의 좌석 이탈 여부를 감지하는 구성으로, 운전자의 좌석 이탈이 감지되는 경우 제1 감지 신호를 제어 신호 생성 부(130)로 제공하고, 운전자의 좌석 이탈 후, 다시 좌석으로의 복귀가 감지되는 경우 제2 감지 신호를 제어 신호 생성 부(130)로 제공한다.
즉, 운전 좌석에 앉아 있던 운전자가 하차를 위해 좌석에서 이탈하면 제1 감지 신호를 제어 신호 생성 부(130)로 제공하고, 운전자의 좌석 이탈 후(제1 감지 신호 제공 후), 다시 운전자가 차량으로 복귀하여 좌석에 착석하게 되면 제2 감지 신호를 제어 신호 생성 부(130)로 제공한다.
상기 기어 상태 판단부(120)는 현재 차량(20)의 기어 상태가 주차 상태(파킹 상태, P 상태)인지를 감지하고, 현재 차량(20)의 기어 상태가 주차 상태 이외의 상태, 예를 들어, 드라이브나 중립 상태(D 상태나 N 상태)인 경우, 이벤트 신호를 제어 신호 생성 부(130)로 제공한다.
상기 제어 신호 생성부(130)는 감지 센서(110)가 제1 감지 신호를 제공하고 기어 상태 판단 부(120)가 이벤트 신호를 제공하는 경우, 주차 제동부(200)로 제1 제어 신호를 제공한다.
즉, 운전자가 기어 상태를 드라이브나 중립 상태로 한 채, 차량에서 내리는 경우, 제어 신호 생성부(130)는 주차 제동부(200)로 제1 제어 신호를 제공한다.
또한, 제어 신호 생성부(130)는 제1 제어 신호 제공 후, 감지 센서(110)가 제2 감지 신호를 제공하는 경우, 주차 제동부(200)로 제2 제어 신호를 제공한다.
즉, 운전자가 차량 이탈 후, 다시 차량으로 복귀하여 운전석에 착석하는 경우, 제어 신호 생성부(130)는 주차 제동부(200)로 제2 제어 신호를 제공한다.
상기 주차 제동부(200)는 운전자 이탈 감지부(100)가 제1 제어 신호를 제공하는 경우, 차량에 제동을 걸고, 운전자 이탈 감지부(100)가 제2 제어 신호를 제공하는 경우, 차량 제동을 해제하는 구성이다.
즉, 상기 주차 제동부(200)는 차량(20)의 앞차 축(front axle) 또는 뒷차 축(rear axle)에 연결 설치되어, 운전자 이탈 감지부(100)가 제1 제어 신호를 제공하는 경우, 차량(20)의 앞차 축(front axle) 또는 뒷차 축(rear axle)이 회전하지 않도록 하여 차량에 제동을 걸고, 운전자 이탈 감지부(100)가 제2 제어 신호를 제공하는 경우, 차량(20)의 앞차 축(front axle) 또는 뒷차 축(rear axle)이 회전하도록 차량 제동을 해제한다.
구체적으로, 상기 주차 제동부(200)는, 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이,
운전자 이탈 감지부(100)가 제1 제어 신호 제공 시, 정 회전하고, 운전자 이탈 감지부(100)가 제2 제어 신호 제공 시, 역 회전하는 모터(210)와,
상기 모터(210)의 회전에 따라 회전하도록 모터(210)의 회전축에 연결된 웜 기어(220)와,
상기 웜 기어(220)와 나선 결합하고, 웜 기어 정 회전 시, 전진 수평 이동하고, 웜 기어 역회전 시, 후진 수평 이동하는 슬리브(230)와,
상기 슬리브(230) 끝단에 형성되어, 슬리브(230)가 전진 수평 이동 시, 연결축(250)에 가압 접촉되고, 슬리브(230)가 후진 수평 이동 시, 연결축(250)과의 가압 접촉이 해제되는 비틀림 봉(240)과,
앞 차축 또는 뒷 차축의 회전에 따라 회전하는 연결축(250)과,
앞 차축 또는 뒷 차축의 회전에 따라 연결축(250)이 회전하도록 상기 연결축(250)을 앞 차축 또는 뒷 차축에 연결하는 베벨 기어(260)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 3을 참조하면, 상기 모터(210)는 운전자 이탈 감지부(100)가 제1 제어 신호 제공 시, 정 회전하고, 운전자 이탈 감지부(100)가 제2 제어 신호 제공 시, 역 회전하는 구성이다.
도 3을 참조하면, 상기 웜 기어(220)는 모터(210)의 회전에 따라 회전하는 구성으로, 모터(210)의 회전축에 연결되어, 모터가 정 회전하면 정 회전하고, 역회전하면 역회전한다.
웜 기어에는 나선형의 나사산이 형성되어 있고, 나선형의 나사산은 슬리브(230)에 형성되어 있는 나사산에 치합된다.
도 3을 참조하면, 상기 슬리브(230)는 웜 기어(220)와 나선 결합하고, 웜 기어 회전 시, 수평 이동하는 구성으로, 슬리브(230)에는 나사산이 형성되어 있어, 상기 웜 기어에 형성된 나선형의 나사산과 치합한다.
즉, 웜 기어(220)가 정 회전하면 슬리브(230)는 전진 수평 이동하고, 웜 기어(220)가 역 회전하면 슬리브(230)는 후진 수평 이동하게 된다.
도 3을 참조하면, 상기 비틀림 봉(240)은 슬리브(230) 끝단에 형성되어, 슬리브(230)가 전진 수평 이동 시, 연결축(250)에 가압 접촉되고, 슬리브(230)가 후진 수평 이동 시, 연결축(250)과의 가압 접촉이 해제되는 구성이다.
비틀림 봉(240)은 비틀려질 수 있는 탄성 재질로 형성되어, 가압 접촉된 연결축(250)이 회전하려고 할 때, 연결축(250)의 회전력을 비틀려지면서 흡수하여 연결축(250)이 회전하지 못하도록 한다.
도 3을 참조하면, 상기 연결축(250)은 앞 차축(front axle) 또는 뒷 차축(rear axle)의 회전에 따라 회전하는 구성이다.
차량에는 앞바퀴 축이 연결되는 앞 차축(front axle)과 뒷 바퀴축이 연결되는 뒷 차축(rear axle)이 형성되어 있다.
따라서 엔진이 꺼진 상태에서 차량이 움직이게 되면 앞바퀴와 뒷바퀴가 회전하게 되고, 이로 인해 앞 차축(front axle)과 뒷 차축(rear axle)도 회전하게 되며, 후술할 베벨 기어(260)를 통해 앞 차축(front axle) 또는 뒷 차축(rear axle)에 연결되어 있는 연결축(250) 역시 회전하게 된다.
도 3을 참조하면, 상기 베벨 기어(260)는 앞 차축 또는 뒷 차축의 회전에 따라 연결축(250)이 회전하도록 상기 연결축(250)을 앞 차축 또는 뒷 차축에 연결하는 구성이다.
즉, 엔진이 꺼진 상태에서 차량이 움직이게 되면 앞바퀴와 뒷바퀴가 회전하게 되고, 이로 인해 앞 차축(front axle)과 뒷 차축(rear axle)도 회전하게 되며, 베벨 기어(260)에 의해 연결축(250) 역시 앞 차축(front axle) 또는 뒷 차축(rear axle)의 회전에 따라 회전하게 된다.
도 3을 참조하여 본 발명(10)의 동작 특성을 설명한다.
일반적으로, 주차 시, 운전자는 기어 상태를 주차 상태(파킹 상태 또는 P 상태)로 한 후, 차량에서 이탈한다. 이 경우, 차량은 제동장치가 작동해 외부의 물리적 힘에 의해 이동이 불가능해진다.
또는, 이중 주차하는 경우, 운전자는 기어 상태를 중립 상태(N 상태)로 한 후, 차량에서 이탈할 수도 있다. 이 경우 차량은 제동장치가 작동하지 않아 외부의 물리적 힘에 의해 이동이 가능해진다.
만일, 경사면 주차 시, 실수로 기어 상태를 중립 상태(N 상태)로 한 후, 차량에서 이탈하는 경우, 도 3과 같이, 차량은 경사면을 따라 미끄러져 이동하게 되고, 이로 인해 차량 파손이나 인명 사고로 이어질 수 있는데, 본 발명은 이를 방지하기 위한 기술이다.
주차한 운전자가 차량에서 이탈하는 경우, 상술한 감지 센서(110)가 운전자의 좌석 이탈을 감지하게 되고, 이때, 상술한 기어 상태 판단부(120)는 현재 차량의 기어 상태가 주차 상태인지를 감지한다.
만일, 기어 상태가 주차 상태 이외의 상태(드라이브나 중립 상태)인 경우, 상술한 제어 신호 생성부(130)는 모터(210)로 제1 제어 신호를 제공한다.
제1 제어 신호가 제공된 모터(210)는 정 회전하게 되고, 웜 기어(220)도 정 회전하면서 슬리브(230)가 전진 수평 이동한다.
슬리브(230)의 전진 수평 이동에 의해, 비틀림 봉(240)이 연결축(250)에 가압 접촉되고, 연결축(250)에 가압 접촉된 비틀림 봉(240)은 연결축(250)의 회전을 방지한다.
기어 상태가 주차 상태 이외의 상태(드라이브나 중립 상태)로 경사면에 주차된 차량은 경사면을 따라 미끄러지게 되는데, 이때, 차량의 앞 차축(front axle)과 뒷 차축(rear axle)이 회전하게 되고, 베벨 기어(260)에 의해 앞 차축(front axle) 또는 뒷 차축(rear axle)에 연결된 연결축(250)이 회전하게 된다.
그러나 비틀림 봉(240)이 가압 접촉된 연결축(250)은 비틀림 봉(240)에 의해 회전하지 못하게 되고, 이로 인해 앞 차축(front axle) 또는 뒷 차축(rear axle) 역시 회전하지 않게 되며, 앞 차축(front axle)과 뒷 차축(rear axle)에 각각 연결된 바퀴 축 역시 회전하지 않게 되어, 결과적으로 경사면에 주차된 차량은 경사면을 따라 미끄러지지 않게 된다.
경사면에 주차된 차량으로 운전자가 복귀하여 좌석에 착석하게 되면, 감지 센서(110)는 제2 감지 신호를 제어 신호 생성 부(130)로 제공하고, 제어 신호 생성 부(130)는 모터(210)로 제2 제어 신호를 제공한다.
제2 제어 신호가 제공된 모터(210)는 역회전하게 되고, 웜 기어(220)도 역회전하면서 슬리브(230)가 후진 수평 이동한다.
슬리브(230)의 후진 수평 이동에 의해, 연결축(250)에 가압 접촉된 상태인 비틀림 봉(240)은 연결축(250)에서 분리되어, 연결축(250)에 의해 회전이 방지되던 앞 차축(front axle)과 뒷 차축(rear axle)은 회전 상태가 된다.
운전자가 차량 시동을 걸면 엔진의 구동력이 회전 상태인 앞 차축(front axle)과 뒷 차축(rear axle)에 전달되어 차량이 이동하게 된다.
이상에서 본 발명의 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 권리 범위는 실시예에 국한되지 않고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술 사상 범주 내에서 변형한 것까지 포함함은 자명하다 할 것이다.
10 : 경사면 주차 사고를 방지하는 차량 자동 제동장치
20 : 차량
100 : 운전자 이탈 감지부
200 : 주차 제동부

Claims (3)

  1. 경사면 주차 사고를 방지하는 차량 자동 제동장치에 있어서,
    운전자가 차량을 주차 상태로 하지 않고 차량에서 이탈하는 경우, 제1 제어 신호를 주차 제동부(200)로 제공하고, 제1 제어 신호 제공 후, 운전자가 차량으로 복귀하는 경우, 제2 제어 신호를 주차 제동부(200)로 제공하는 운전자 이탈 감지부(100)와;
    상기 운전자 이탈 감지부(100)가 제1 제어 신호를 제공하는 경우, 차량에 제동을 걸고, 운전자 이탈 감지부(100)가 제2 제어 신호를 제공하는 경우, 차량 제동을 해제하는 주차 제동부(200)를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사면 주차 사고를 방지하는 차량 자동 제동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 운전자 이탈 감지부(100)는,
    좌석에 설치되어, 운전자의 좌석 이탈이 감지되는 경우 제1 감지 신호를 제어 신호 생성 부(130)로 제공하고, 운전자의 좌석 이탈 후, 다시 좌석으로의 복귀가 감지되는 경우 제2 감지 신호를 제어 신호 생성 부(130)로 제공하는 감지 센서(110)와,
    현재 차량의 기어 상태가 주차 상태인지를 감지하고, 현재 차량의 기어 상태가 주차 상태 이외의 상태인 경우, 이벤트 신호를 제어 신호 생성 부(130)로 제공하는 기어 상태 판단부(120)와,
    상기 감지 센서(110)가 제1 감지 신호를 제공하고 기어 상태 판단 부(120)가 이벤트 신호를 제공하는 경우, 주차 제동부(200)로 제1 제어 신호를 제공하고, 제1 제어 신호 제공 후, 감지 센서(110)가 제2 감지 신호를 제공하는 경우, 주차 제동부(200)로 제2 제어 신호를 제공하는 제어 신호 생성부(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사면 주차 사고를 방지하는 차량 자동 제동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주차 제동부(200)는,
    운전자 이탈 감지부(100)가 제1 제어 신호 제공 시, 정 회전하고, 운전자 이탈 감지부(100)가 제2 제어 신호 제공 시, 역 회전하는 모터(210)와,
    상기 모터(210)의 회전에 따라 회전하도록 모터(210)의 회전축에 연결된 웜 기어(220)와,
    상기 웜 기어(220)와 나선 결합하고, 웜 기어 정 회전 시, 전진 수평 이동하고, 웜 기어 역회전 시, 후진 수평 이동하는 슬리브(230)와,
    상기 슬리브(230) 끝단에 형성되어, 슬리브(230)가 전진 수평 이동 시, 연결축(250)에 가압 접촉되고, 슬리브(230)가 후진 수평 이동 시, 연결축(250)과의 가압 접촉이 해제되는 비틀림 봉(240)과,
    앞 차축 또는 뒷 차축의 회전에 따라 회전하는 연결축(250)과,
    앞 차축 또는 뒷 차축의 회전에 따라 연결축(250)이 회전하도록 상기 연결축(250)을 앞 차축 또는 뒷 차축에 연결하는 베벨 기어(260)를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사면 주차 사고를 방지하는 차량 자동 제동장치.
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