KR20230155056A - 전자식 페달장치 - Google Patents

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KR20230155056A
KR20230155056A KR1020220054306A KR20220054306A KR20230155056A KR 20230155056 A KR20230155056 A KR 20230155056A KR 1020220054306 A KR1020220054306 A KR 1020220054306A KR 20220054306 A KR20220054306 A KR 20220054306A KR 20230155056 A KR20230155056 A KR 20230155056A
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박위상
조재현
이정민
조성주
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 전자식 페달장치에 관한 것으로, 운전자가 작은 힘으로 조작이 가능하고, 운전자의 조작시 미소변위로 작동하여 페달의 조작상황을 운전자가 쉽게 인지할 수 있으며, 운전자의 조작시 가속페달장치와 브레이크페달장치의 이동궤적이 상이하고, 특히 2중 모션으로 움직여서 조작됨에 따라 조작하는 페달의 인지성 향상 및 오조작을 방지할 수 있도록 된 것이다.

Description

전자식 페달장치{ELECTRONIC PEDAL APPARATUS}
본 발명은 차량에서 가속페달 및 브레이크페달로서 사용하는 전자식 페달장치에 관한 기술이다.
자율주행 차량은 운전자가 핸들과 가속페달 및 브레이크 등을 직접 조작하지 않아도 스스로 목적지까지 찾아가는 자율주행 기술이 접목된 스마트 차량이다.
자율주행 상황이 보편적으로 실현되면 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 되거나, 또는 원치 않는 페달의 오조작으로 사고가 발생할 위험이 존재하게 된다.
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 페달장치가 개발되고 있다.
하지만, 폴더블 페달장치는 하이드(hide) 상태에서 페달장치가 숨겨질 공간이 필요하고, 작동 메커니즘 또한 복잡한 단점이 있다.
이를 개선하기 위한 방안으로 압력조작식 페달장치의 기술이 개발되고 있다.
압력조작식 페달장치는 페달의 작동변위가 매우 작고, 작동 메커니즘도 단순하며, 또한 폴더블과 관련한 기구적 구성도 필요하지 않아서 자율주행 차량의 실내공간을 획기적으로 개선할 수 있는 장점이 있다.
하지만, 압력조작식 페달장치는 페달의 작동변위가 매우 작기 때문에 운전자가 페달을 어느 정도 조작했는지 쉽게 인지하기가 어려운 단점이 있고, 또한 운전자의 힘으로만 조작하는 방식이어서 운전자가 장시간 조작시 발의 피로도가 가중되는 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 제10-2020-0070946호
본 발명은, 차량의 가속페달 및 브레이크페달로서 사용하는 전자식 페달장치로서, 운전자가 작은 힘으로 조작이 가능하고, 운전자의 조작시 미소변위로 작동하여 페달의 조작상황을 운전자가 쉽게 인지할 수 있으며, 기구적인 메커니즘으로 운전자의 조작력을 도와줄 수 있는 구성으로 운전자의 피로도를 경감시킬 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 운전자의 조작시 가속페달장치와 브레이크페달장치의 이동궤적을 상이하게 할 수 있는 구성으로, 이를 통해 조작하는 페달의 인지성 향상 및 오조작을 방지할 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 전자식 페달장치는, 페달하우징; 및 상기 페달하우징에 결합되고, 운전자의 조작시 이동궤적이 서로 상이하게 움직이는 가속페달어셈블리와 브레이크페달어셈블리;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가속페달어셈블리는 운전자의 조작시 압축 및 상향으로 이동하고 브레이크페달어셈블리는 압축 및 하향으로 이동하는 것을 특징으로 한다.
상기 페달하우징은 격벽을 통해 좌우측으로 분리된 공간을 갖는 센터하우징; 상기 센터하우징의 좌우측으로 결합되는 좌측하우징과 우측하우징; 및 상기 센터하우징과 좌측하우징과 우측하우징을 동시에 커버링하는 커버를 포함하고; 상기 가속페달어셈블리는 커버를 관통해서 센터하우징과 우측하우징의 공간으로 설치되고; 상기 브레이크페달어셈블리는 커버를 관통해서 센터하우징과 좌측하우징의 공간으로 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 센터하우징과 우측하우징에는 가속페달어셈블리가 조립되는 제1타원홀과 제1정원홀이 구비되고; 상기 제1타원홀이 제1정원홀의 위쪽에 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 가속페달어셈블리는 커버의 외측으로 돌출되어서 운전자에 의해 조작되는 제1페달패드; 상기 제1페달패드에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단이 제1타원홀에 조립되어서 제1페달패드의 조작시 제1타원홀을 따라 이동하는 제1전방로드; 및 상기 제1페달패드에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단이 제1정원홀에 회전 가능하게 조립되는 제1후방로드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가속페달어셈블리는 제1전방로드와 제1후방로드를 연결하고 제1페달패드로부터 운전자의 조작력 해제시 가속페달어셈블리를 복귀시키는 제1리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가속페달어셈블리는 제1페달패드에 결합되고 커버와 접촉하도록 설치되어서 페달하우징속으로 이물질 유입을 방지하며, 제1페달패드로부터 운전자의 조작력 해제시 제1리턴스프링과 함께 가속페달어셈블리에 복귀력을 제공하는 제1고무댐퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가속페달어셈블리와 페달하우징에 구비되어서 가속페달어셈블리의 조작시 차량 가속과 관련한 신호를 발생하는 가속센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가속센서는 제1전방로드의 하단에 결합되어서 제1타원홀에 위치하는 제1전방자석; 상기 제1후방로드의 하단에 결합되어서 제1정원홀에 위치하는 제1후방자석; 상기 제1전방자석과 대면하도록 페달하우징에 결합되고 제1페달패드의 조작시 제1전방자석의 자속변화를 인식하여 차량의 가속기능과 관련된 신호를 발생하는 제1메인PCB; 및 상기 제1후방자석과 대면하도록 페달하우징에 결합되고 제1페달패드의 조작시 제1후방자석의 자속변화를 인식하여 차량의 가속기능과 관련된 신호를 발생하는 제1서브PCB;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가속페달어셈블리의 조작시 제1메인PCB에서 발생한 신호가 메인신호가 되고, 제1서브PCB의 신호는 리던던시 신호가 되는 것을 특징으로 한다.
상기 센터하우징과 좌측하우징에는 브레이크페달어셈블리가 조립되는 제2정원홀과 제2타원홀이 구비되고; 상기 제2정원홀이 제2타원홀의 위쪽에 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 브레이크페달어셈블리는 커버의 외측으로 돌출되어서 운전자에 의해 조작되는 제2페달패드; 상기 제2페달패드에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단이 제2정원홀에 회전 가능하게 조립되는 제2전방로드; 및 상기 제2페달패드에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단이 제2타원홀에 조립되어서 제2페달패드의 조작시 제2타원홀을 따라 이동하는 제2후방로드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 브레이크페달어셈블리는 제2전방로드와 제2후방로드를 연결하고 제2페달패드로부터 운전자의 조작력 해제시 브레이크페달어셈블리를 복귀시키는 제2리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 브레이크페달어셈블리는 제2페달패드에 결합되고 커버와 접촉하도록 설치되어서 페달하우징속으로 이물질 유입을 방지하며, 제2페달패드로부터 운전자의 조작력 해제시 제2리턴스프링과 함께 브레이크페달어셈블리에 복귀력을 제공하는 제2고무댐퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 브레이크페달어셈블리와 페달하우징에 구비되어서 브레이크페달어셈블리의 조작시 차량 제동과 관련한 신호를 발생하는 브레이크센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 브레이크센서는 제2전방로드의 하단에 결합되어서 제2정원홀에 위치하는 제2전방자석; 상기 제2후방로드의 하단에 결합되어서 제2타원홀에 위치하는 제2후방자석; 상기 제2후방자석과 대면하도록 페달하우징에 결합되고 제2페달패드의 조작시 제2후방자석의 자속변화를 인식하여 차량의 제동기능과 관련된 신호를 발생하는 제2메인PCB; 및 상기 제2전방자석과 대면하도록 페달하우징에 결합되고 제2페달패드의 조작시 제2전방자석의 자속변화를 인식하여 차량의 제동기능과 관련된 신호를 발생하는 제2서브PCB;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 브레이크페달어셈블리의 조작시 제2메인PCB에서 발생한 신호가 메인신호가 되고, 제2서브PCB의 신호는 리던던시 신호가 되는 것을 특징으로 한다.
상기 가속페달어셈블리와 브레이크페달어셈블리는 페달하우징에서 좌우로 이격되게 설치되고; 상기 가속페달어셈블리에서 운전자가 조작하는 제1페달패드 및 브레이크페달어셈블리에서 운전자가 조작하는 제2페달패드는 각각 페달하우징에서 세로방향과 가로방향으로 연장되게 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자식 페달장치는, 운전자가 작은 힘으로 조작이 가능하고, 운전자의 조작시 미소변위로 작동하여 페달의 조작상황을 운전자가 쉽게 인지할 수 있으며, 리턴스프링 및 고무댐퍼를 이용한 기구적인 메커니즘으로 운전자의 조작력을 도와줄 수 있어서 페달 조작에 따른 운전자의 피로도를 경감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 운전자의 조작시 가속페달장치와 브레이크페달장치의 이동궤적이 상이하고, 특히 2중 모션으로 움직여서 조작되는 구성으로, 이를 통해 조작하는 페달의 인지성 향상 및 오조작을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전자식 페달장치의 분해도,
도 2는 도 1의 결합상태 도면,
도 3은 도 2에서 페달하우징이 제거된 후 밑에서 바라본 도면,
도 4는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도로서 운전자가 가속페달어셈블리를 조작하지 않았을 때의 도면,
도 5는 도 4의 가속페달어셈블리 도면,
도 6은 도 4에서 운전자가 가속페달어셈블리를 조작했을 때의 도면,
도 7은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도로서 운전자가 브레이크페달어셈블리를 조작하지 않았을 때의 도면,
도 8은 도 7의 브레이크페달어셈블리 도면,
도 9는 도 7에서 운전자가 브레이크페달어셈블리를 조작했을 때의 도면,
도 10은 본 발명에 따라 가속페달어셈블리와 브레이크페달어셈블리의 조작후 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 실시 예에 따른 전자식 페달장치에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 전자식 페달장치는 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이 페달하우징(100); 및 상기 페달하우징(100)에 결합되고, 운전자의 조작시 이동궤적이 서로 상이하게 움직이는 가속페달어셈블리(200)와 브레이크페달어셈블리(300);를 포함한다.
페달하우징(100)은 운전석 하부공간에 고정되게 설치되고, 내부가 비어있는 박스형상으로 형성된다.
가속페달어셈블리(200)와 브레이크페달어셈블리(300)는 동일한 구성품을 갖는 조립체이다.
가속페달어셈블리(200)는 운전자의 조작시 압축(도 6의 화살표 M1) 및 상향(도 6의 화살표 M3)으로 이동하고, 브레이크페달어셈블리(300)는 운전자의 조작시 압축(도 9의 화살표 M4) 및 하향(도 6의 화살표 M6)으로 이동한다.
따라서, 본 발명에 따른 실시예는 운전자의 조작시 가속페달어셈블리(200)와 브레이크페달어셈블리(300)의 움직임이 상이하고, 이를 통해 페달 조작의 인지성을 향상시킬 수 있게 되고, 특히 오조작 방지 및 페달 조작에 따른 안전성을 향상시킬 수가 있게 된다.
페달하우징(100)은 격벽(111)을 통해 좌우측으로 분리된 공간을 갖는 센터하우징(110), 상기 센터하우징(110)의 좌우측으로 결합되는 좌측하우징(120)과 우측하우징(130), 및 상기 센터하우징(110)과 좌측하우징(120)과 우측하우징(130)을 동시에 커버링하는 커버(140)를 포함한다.
센터하우징(110)의 중간부위에 센터하우징(110)을 좌우로 분할하는 격벽(111)이 구비되고, 격벽(111)에 의해 센터하우징(110)은 좌측공간 및 우측공간으로 분리된다.
센터하우징(110)의 좌측에 좌측하우징(120)이 결합되어서 좌측하우징(120)과 격벽(111)사이에 소정크기의 좌측공간이 형성된다.
센터하우징(110)의 우측에는 우측하우징(130)이 결합되어서 우측하우징(130)과 격벽(111)사이에 소정크기의 우측공간이 형성된다.
센터하우징(110)과 좌측하우징(120) 및 우측하우징(130)이 결합되면 페달하우징(100)은 후방을 향하는 부위만 개구된 상태가 되고, 페달하우징(100)의 개구된 후방부에 커버(140)가 결합되어서 개구부를 덮어주게 된다.
가속페달어셈블리(200)는 커버(140)를 관통해서 센터하우징(110)과 우측하우징(130)의 공간으로 삽입되게 설치되고, 브레이크페달어셈블리(300)는 커버(140)를 관통해서 센터하우징(110)과 좌측하우징(120)의 공간으로 삽입되게 설치된다.
커버(140)에는 가속페달어셈블리(200) 및 브레이크페달어셈블리(300)가 관통되는 커버구멍(141,142)이 좌우로 이격되게 형성된다.
격벽(111)을 이용해서 페달하우징(100)의 내부공간을 가속페달어셈블리(200)가 설치되는 우측공간 및 브레이크페달어셈블리(300)가 설치되는 좌측공간으로 분리하게 되면, 가속페달어셈블리(200)와 브레이크페달어셈블리(300)의 상호간에 작동에 따른 간섭을 방지할 수 있게 되고, 후술하는 가속센서의 신호 및 브레이크센서의 신호를 분리할 수 있게 되어 페달 조작시 신호발생의 오류를 방지할 수 있게 된다.
페달하우징(100)에서 센터하우징(110)과 우측하우징(130)에는 가속페달어셈블리(200)가 조립되는 제1타원홀(151)과 제1정원홀(152)이 구비된다.
제1타원홀(151)은 제1정원홀(152)보다 전방에 위치하면서 위쪽으로 위치하고, 제1정원홀(152)은 제1타원홀(151)보다 후방에 위치하면서 아래쪽에 위치하도록 구비된다.
도 1을 참고하면 센터하우징(110)의 격벽(111)의 우측면과 우측하우징(130)에는 서로를 향해 돌출된 돌기부가 전후로 이격되게 형성된다.
돌기부 중 전방쪽의 좌우측에 위치한 돌기부에는 제1타원홀(151)이 전후로 연장되게 형성되고, 후방쪽의 좌우측에 위치한 돌기부에는 제1정원홀(152)이 형성된다.
가속페달어셈블리(200)는 커버(140)의 외측으로 돌출되어서 운전자에 의해 조작되는 제1페달패드(210), 상기 제1페달패드(210)에 일단이 회전 가능하게 힌지 결합되고 타단이 제1타원홀(151)에 조립되어서 제1페달패드(210)의 조작시 제1타원홀(151)을 따라 이동하는 제1전방로드(220), 및 상기 제1페달패드(210)에 일단이 회전 가능하게 힌지 결합되고 타단이 제1정원홀(152)에 회전 가능하게 힌지 조립되는 제1후방로드(230)를 포함한다.
제1전방로드(220)와 제1후방로드(230)는 소정 곡률의 원호로 형성되고 전후로 대칭되게 설치된다.
제1전방로드(220)의 하단 좌우 양단이 제1타원홀(151)에 삽입되어 설치되고, 제1후방로드(230)의 하단 양단이 제1정원홀(152)에 회전 가능하게 조립된다.
가속페달어셈블리(200)는 제1전방로드(220)와 제1후방로드(230)를 연결하고 제1페달패드(210)로부터 운전자의 조작력 해제시 가속페달어셈블리(200)를 복귀시키는 제1리턴스프링(240)을 더 포함한다.
가속페달어셈블리(200)가 설치되면 커버(140)의 표면과 제1페달패드(210)사이에는 소정의 갭이 형성된다.
따라서, 가속페달어셈블리(200)는 제1페달패드(210)에 결합되고 커버(140)와 접촉하도록 설치된 제1고무댐퍼(250)를 더 포함한다.
제1고무댐퍼(250)는 커버(140)에 형성된 커버구멍(141)을 덮을 수 있는 충분한 크기로 형성되어서 페달하우징(100)속으로 이물질 유입을 방지하는 역할을 한다.
또한, 제1고무댐퍼(250)는 운전자가 제1페달패드(210)를 밟아서 조작할 때에 압축되고, 이로 인해 제1페달패드(210)는 미소변위의 압력 조작식 방식으로 작동하며, 제1페달패드(210)로부터 운전자의 조작력이 해제되면 제1리턴스프링(240)과 함께 가속페달어셈블리(200)에 복귀력을 제공하는 역할을 한다.
가속페달어셈블리(200)의 복귀시 제1고무댐퍼(250)는 제1리턴스프링(240)을 보조해주는 역할을 하며, 이로 인해 제1리턴스프링(240)의 스프링력이 제1고무댐퍼(250)의 탄성력보다 크다.
본 발명에 따른 전자식 페달장치는 가속페달어셈블리(200)와 페달하우징(100)에 구비되어서 가속페달어셈블리(200)의 조작시 차량 가속과 관련한 신호를 발생하는 가속센서(400)를 더 포함한다.
가속센서(400)는 제1전방로드(220)의 하단에 결합되어서 제1타원홀(151)에 위치하는 제1전방자석(410), 제1후방로드(230)의 하단에 결합되어서 제1정원홀(152)에 위치하는 제1후방자석(420), 제1전방자석(410)과 대면하도록 페달하우징(100)에 결합되고 제1페달패드(210)의 조작시 제1전방자석(410)의 자속변화를 인식하여 차량의 가속기능과 관련된 신호를 발생하는 제1메인PCB(430, Printed Circuit Board), 및 제1후방자석(420)과 대면하도록 페달하우징(100)에 결합되고 제1페달패드(210)의 조작시 제1후방자석(420)의 자속변화를 인식하여 차량의 가속기능과 관련된 신호를 발생하는 제1서브PCB(440)를 포함한다.
가속페달어셈블리(200)의 조작시 제1메인PCB(430)에서 발생한 신호가 메인신호가 되고, 제1서브PCB(440)의 신호는 리던던시(redundancy) 신호가 된다.
즉, 가속페달어셈블리(200)의 조작시 제1전방자석(410)은 제1타원홀(151)을 따라 이동하기 때문에 제1전방자석(410)의 작동변위가 제1후방자석(420)보다 크고, 자석의 작동변위가 크면 자속의 변화가 크기 때문에 보다 정확한 신호를 발생할 수 있게 되는 바, 따라서 제1전방자석(410)과 쌍의 이루는 제1메인PCB(430)에서 발생한 신호를 메인신호로 처리하고, 제1서브PCB(440)의 신호는 제1메인PCB(430)의 고장시 페일 세이프의 개념으로 리던던시(redundancy) 신호로 처리한다.
본 발명에 따른 실시예는 운전자가 가속페달어셈블리(200)를 밟아서 조작할 때에 제1고무댐퍼(250)가 압축됨에 따라 제1페달패드(210)는 도 6과 같이 압축방향(화살표 M1)으로 이동하고, 동시에 제1전방로드(220)의 하단이 제1타원홀(151)을 따라 전방 상향(화살표 M2)으로 이동함에 따라 제1페달패드(210)도 전방 상향(화살표 M3)으로 이동하게 된다.
즉, 운전자가 가속페달어셈블리(200)를 조작할 때에 제1페달패드(210)는 압축방향(화살표 M1)과 상향(화살표 M3)의 2중 모션으로 움직이게 되며, 2중 모션으로 움직이기 때문에 페달패드의 이동변위가 작아도 운전자는 페달패드의 조작량을 쉽게 인지할 수 있어서 가속페달 조작시 인지성이 향상되며, 특히 오조작을 방지에 큰 도움이 된다.
가속페달어셈블리(200)의 경우 제1페달패드(210)가 상향되어 운전자의 다리를 미는 방향이기 때문에 운전자는 제1페달패드(210)의 조작시 큰 힘의 부여가 어렵게 되고, 이로 인해 급가속 방지 및 오조작 방지에 유리한 장점이 있다.
본 발명에 따라 페달하우징(100)에서 센터하우징(110)과 좌측하우징(120)에는 브레이크페달어셈블리(300)가 조립되는 제2정원홀(161)과 제2타원홀(162)이 구비된다.
제2정원홀(161)은 제2타원홀(162)보다 전방에 위치하면서 위쪽으로 위치하고, 제2타원홀(162)은 제2정원홀(161)보다 후방에 위치하면서 아래쪽에 위치하도록 구비된다.
도 1을 참고하면 센터하우징(110)의 격벽(111)의 좌측면과 좌측하우징(120)에는 서로를 향해 돌출된 돌기부가 전후로 이격되게 형성된다.
돌기부 중 전방쪽의 좌우측에 위치한 돌기부에는 제2정원홀(161)이 형성되고, 후방쪽의 좌우측에 위치한 돌기부에는 제2타원홀(162)이 전후로 연장되게 형성된다.
브레이크페달어셈블리(300)는 커버(140)의 외측으로 돌출되어서 운전자에 의해 조작되는 제2페달패드(310), 상기 제2페달패드(310)에 일단이 회전 가능하게 힌지 결합되고 타단이 제2정원홀(161)에 회전 가능하게 힌지 조립되는 제2전방로드(320), 및 상기 제2페달패드(310)에 일단이 회전 가능하게 힌지 결합되고 타단이 제2타원홀(162)에 조립되어서 제2페달패드(310)의 조작시 제2타원홀(162)을 따라 이동하는 제2후방로드(330)를 포함한다.
제2전방로드(320)와 제2후방로드(330)는 소정 곡률의 원호로 형성되고 전후로 대칭되게 설치된다.
제2전방로드(320)의 하단 좌우 양단이 제2정원홀(161)에 회전 가능하게 조립되고, 제2후방로드(330)의 하단 양단이 제2타원홀(162)에 삽입되어 설치된다.
브레이크페달어셈블리(300)는 제2전방로드(320)와 제2후방로드(330)를 연결하고 제2페달패드(310)로부터 운전자의 조작력 해제시 브레이크페달어셈블리(300)를 복귀시키는 제2리턴스프링(340)을 더 포함한다.
브레이크페달어셈블리(300)가 설치되면 커버(140)의 표면과 제2페달패드(310)사이에는 소정의 갭이 형성된다.
따라서, 브레이크페달어셈블리(300)는 제2페달패드(310)에 결합되고 커버(140)와 접촉하도록 설치된 제2고무댐퍼(350)를 더 포함한다.
제2고무댐퍼(350)는 커버(140)에 형성된 커버구멍(142)을 덮을 수 있는 충분한 크기로 형성되어서 페달하우징(100)속으로 이물질 유입을 방지하는 역할을 한다.
또한, 제2고무댐퍼(350)는 운전자가 제2페달패드(310)를 밟아서 조작할 때에 압축되고, 이로 인해 제2페달패드(310)는 미소변위의 압력 조작식 방식으로 작동하며, 제2페달패드(310)로부터 운전자의 조작력이 해제되면 제2리턴스프링(340)과 함께 브레이크페달어셈블리(300)에 복귀력을 제공하는 역할을 한다.
브레이크페달어셈블리(300)의 복귀시 제2고무댐퍼(350)는 제2리턴스프링(340)을 보조해주는 역할을 하며, 이로 인해 제2리턴스프링(340)의 스프링력이 제2고무댐퍼(350)의 탄성력보다 크다.
본 발명에 따른 전자식 페달장치는 브레이크페달어셈블리(300)와 페달하우징(100)에 구비되어서 브레이크페달어셈블리(300)의 조작시 차량 제동과 관련한 신호를 발생하는 브레이크센서(500)를 더 포함한다.
브레이크센서(500)는 제2전방로드(320)의 하단에 결합되어서 제2정원홀(161)에 위치하는 제2전방자석(510), 제2후방로드(330)의 하단에 결합되어서 제2타원홀(162)에 위치하는 제2후방자석(520), 제2후방자석(520)과 대면하도록 페달하우징(100)에 결합되고 제2페달패드(310)의 조작시 제2후방자석(520)의 자속변화를 인식하여 차량의 제동기능과 관련된 신호를 발생하는 제2메인PCB(530), 및 제2전방자석(520)과 대면하도록 페달하우징(100)에 결합되고 제2페달패드(310)의 조작시 제2전방자석(520)의 자속변화를 인식하여 차량의 제동기능과 관련된 신호를 발생하는 제2서브PCB(540)를 포함한다.
브레이크페달어셈블리(300)의 조작시 제2메인PCB(530)에서 발생한 신호가 메인신호가 되고, 제2서브PCB(540)의 신호는 리던던시(redundancy) 신호가 된다.
즉, 브레이크페달어셈블리(300)의 조작시 제2후방자석(520)은 제2타원홀(162)을 따라 이동하기 때문에 제2후방자석(520)의 작동변위가 제2전방자석(510)보다 크고, 자석의 작동변위가 크면 자속의 변화가 크기 때문에 보다 정확한 신호를 발생할 수 있게 되는 바, 따라서 제2후방자석(520)과 쌍의 이루는 제2메인PCB(530)에서 발생한 신호를 메인신호로 처리하고, 제2서브PCB(540)의 신호는 제2메인PCB(530)의 고장시 페일 세이프의 개념으로 리던던시(redundancy) 신호로 처리한다.
본 발명에 따른 실시예는 운전자가 브레이크페달어셈블리(300)를 밟아서 조작할 때에 제2고무댐퍼(350)가 압축됨에 따라 제2페달패드(310)는 도 9와 같이 압축방향(화살표 M4)으로 이동하고, 동시에 제2후방로드(330)의 하단이 제2타원홀(162)을 따라 후방 하향(화살표 M5)으로 이동함에 따라 제2페달패드(310)도 후방 하향(화살표 M6)으로 이동하게 된다.
즉, 운전자가 브레이크페달어셈블리(300)를 조작할 때에 제2페달패드(310)는 압축방향(화살표 M4)과 하향(화살표 M6)의 2중 모션으로 움직이게 되며, 2중 모션으로 움직이기 때문에 페달패드의 이동변위가 작아도 운전자는 페달패드의 조작량을 쉽게 인지할 수 있어서 브레이크페달 조작시 인지성이 향상되며, 특히 오조작을 방지에 큰 도움이 된다.
브레이크페달어셈블리(300)의 경우 제2페달패드(310)가 하향되어 운전자의 다리를 당기는 방향이기 때문에 운전자는 제2페달패드(310)의 조작시 더 큰 힘을 부여할 수 있게 되고, 더 큰 힘으로 더 쉽게 조작할 수 있어서 긴급 상황시 긴급 제동에 유리한 장점이 있다.
본 발명에 따른 전자식 페달장치는 가속페달어셈블리(200)와 브레이크페달어셈블리(300)가 페달하우징(100)에서 좌우로 이격되게 설치되고, 가속페달어셈블리(200)의 제1페달패드(210) 및 브레이크페달어셈블리(300)의 제2페달패드(310)는 각각 페달하우징(100)에서 세로방향과 가로방향으로 연장되게 배치되어서 오조작 방지 및 페달 조작에 따른 안전성을 한층 더 향상시킬 수가 있다.
또한, 브레이크페달어셈블리(300)의 제2페달패드(310)는 가속페달어셈블리(200)의 제1페달패드(210)보다 크기를 크게 형성해서 브레이크페달의 조작을 가속페달보다 쉽게할 수 있도록 하고, 이를 통해 오조작 방지 및 페달 조작에 따른 안전성을 향상시킬 수가 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전자식 페달장치는, 운전자가 작은 힘으로 조작이 가능하고, 운전자의 조작시 미소변위로 작동하여 페달의 조작상황을 운전자가 쉽게 인지할 수 있으며, 리턴스프링 및 고무댐퍼를 이용한 기구적인 메커니즘으로 운전자의 조작력을 도와줄 수 있어서 페달 조작에 따른 운전자의 피로도를 경감시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 운전자의 조작시 가속페달장치와 브레이크페달장치의 이동궤적이 상이하고, 특히 2중 모션으로 움직여서 조작되는 구성으로, 이를 통해 조작하는 페달의 인지성 향상 및 오조작을 방지할 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.
100 - 페달하우징 110 - 센터하우징
111 - 격벽 120 - 좌측하우징
130 - 우측하우징 140 - 커버
141,142 - 커버구멍 151 - 제1타원홀
152- 제1정원홀 161 - 제2정원홀
162 - 제2타원홀 200 - 가속페달어셈블리
210 - 제1페달패드 220 - 제1전방로드
230 - 제1후방로드 240 - 제1리턴스프링
250 - 제1고무댐퍼 300 - 브레이크페달어셈블리
310 - 제2페달패드 320 - 제2전방로드
330 - 제2후방로드 340 - 제2리턴스프링
350 - 제2고무댐퍼 400 - 가속센서
410 - 제1전방자석 420 - 제1후방자석
430 - 제1메인PCB 440 - 제1서브PCB
500 - 브레이크센서 510 - 제2전방자석
520 - 제2후방자석 530 - 제2메인PCB
540 - 제2서브PCB

Claims (18)

  1. 페달하우징; 및
    상기 페달하우징에 결합되고, 운전자의 조작시 이동궤적이 서로 상이하게 움직이는 가속페달어셈블리와 브레이크페달어셈블리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가속페달어셈블리는 운전자의 조작시 압축 및 상향으로 이동하고 브레이크페달어셈블리는 압축 및 하향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 페달하우징은 격벽을 통해 좌우측으로 분리된 공간을 갖는 센터하우징;
    상기 센터하우징의 좌우측으로 결합되는 좌측하우징과 우측하우징; 및
    상기 센터하우징과 좌측하우징과 우측하우징을 동시에 커버링하는 커버를 포함하고;
    상기 가속페달어셈블리는 커버를 관통해서 센터하우징과 우측하우징의 공간으로 설치되고;
    상기 브레이크페달어셈블리는 커버를 관통해서 센터하우징과 좌측하우징의 공간으로 설치되는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 센터하우징과 우측하우징에는 가속페달어셈블리가 조립되는 제1타원홀과 제1정원홀이 구비되고;
    상기 제1타원홀이 제1정원홀의 위쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 가속페달어셈블리는 커버의 외측으로 돌출되어서 운전자에 의해 조작되는 제1페달패드;
    상기 제1페달패드에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단이 제1타원홀에 조립되어서 제1페달패드의 조작시 제1타원홀을 따라 이동하는 제1전방로드; 및
    상기 제1페달패드에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단이 제1정원홀에 회전 가능하게 조립되는 제1후방로드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 가속페달어셈블리는 제1전방로드와 제1후방로드를 연결하고 제1페달패드로부터 운전자의 조작력 해제시 가속페달어셈블리를 복귀시키는 제1리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 가속페달어셈블리는 제1페달패드에 결합되고 커버와 접촉하도록 설치되어서 페달하우징속으로 이물질 유입을 방지하며, 제1페달패드로부터 운전자의 조작력 해제시 제1리턴스프링과 함께 가속페달어셈블리에 복귀력을 제공하는 제1고무댐퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 가속페달어셈블리와 페달하우징에 구비되어서 가속페달어셈블리의 조작시 차량 가속과 관련한 신호를 발생하는 가속센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 가속센서는 제1전방로드의 하단에 결합되어서 제1타원홀에 위치하는 제1전방자석;
    상기 제1후방로드의 하단에 결합되어서 제1정원홀에 위치하는 제1후방자석;
    상기 제1전방자석과 대면하도록 페달하우징에 결합되고 제1페달패드의 조작시 제1전방자석의 자속변화를 인식하여 차량의 가속기능과 관련된 신호를 발생하는 제1메인PCB; 및
    상기 제1후방자석과 대면하도록 페달하우징에 결합되고 제1페달패드의 조작시 제1후방자석의 자속변화를 인식하여 차량의 가속기능과 관련된 신호를 발생하는 제1서브PCB;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 가속페달어셈블리의 조작시 제1메인PCB에서 발생한 신호가 메인신호가 되고, 제1서브PCB의 신호는 리던던시 신호가 되는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  11. 청구항 3에 있어서,
    상기 센터하우징과 좌측하우징에는 브레이크페달어셈블리가 조립되는 제2정원홀과 제2타원홀이 구비되고;
    상기 제2정원홀이 제2타원홀의 위쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 브레이크페달어셈블리는 커버의 외측으로 돌출되어서 운전자에 의해 조작되는 제2페달패드;
    상기 제2페달패드에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단이 제2정원홀에 회전 가능하게 조립되는 제2전방로드; 및
    상기 제2페달패드에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단이 제2타원홀에 조립되어서 제2페달패드의 조작시 제2타원홀을 따라 이동하는 제2후방로드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 브레이크페달어셈블리는 제2전방로드와 제2후방로드를 연결하고 제2페달패드로부터 운전자의 조작력 해제시 브레이크페달어셈블리를 복귀시키는 제2리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 브레이크페달어셈블리는 제2페달패드에 결합되고 커버와 접촉하도록 설치되어서 페달하우징속으로 이물질 유입을 방지하며, 제2페달패드로부터 운전자의 조작력 해제시 제2리턴스프링과 함께 브레이크페달어셈블리에 복귀력을 제공하는 제2고무댐퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 브레이크페달어셈블리와 페달하우징에 구비되어서 브레이크페달어셈블리의 조작시 차량 제동과 관련한 신호를 발생하는 브레이크센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 브레이크센서는 제2전방로드의 하단에 결합되어서 제2정원홀에 위치하는 제2전방자석;
    상기 제2후방로드의 하단에 결합되어서 제2타원홀에 위치하는 제2후방자석;
    상기 제2후방자석과 대면하도록 페달하우징에 결합되고 제2페달패드의 조작시 제2후방자석의 자속변화를 인식하여 차량의 제동기능과 관련된 신호를 발생하는 제2메인PCB; 및
    상기 제2전방자석과 대면하도록 페달하우징에 결합되고 제2페달패드의 조작시 제2전방자석의 자속변화를 인식하여 차량의 제동기능과 관련된 신호를 발생하는 제2서브PCB;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 브레이크페달어셈블리의 조작시 제2메인PCB에서 발생한 신호가 메인신호가 되고, 제2서브PCB의 신호는 리던던시 신호가 되는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 가속페달어셈블리와 브레이크페달어셈블리는 페달하우징에서 좌우로 이격되게 설치되고;
    상기 가속페달어셈블리에서 운전자가 조작하는 제1페달패드 및 브레이크페달어셈블리에서 운전자가 조작하는 제2페달패드는 각각 페달하우징에서 세로방향과 가로방향으로 연장되게 설치된 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
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