WO2017122859A1 - 차량용 브레이크 구동장치 - Google Patents

차량용 브레이크 구동장치 Download PDF

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WO2017122859A1
WO2017122859A1 PCT/KR2016/001071 KR2016001071W WO2017122859A1 WO 2017122859 A1 WO2017122859 A1 WO 2017122859A1 KR 2016001071 W KR2016001071 W KR 2016001071W WO 2017122859 A1 WO2017122859 A1 WO 2017122859A1
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WO
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driving
module
brake pedal
drive
vehicle
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PCT/KR2016/001071
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English (en)
French (fr)
Inventor
문희창
우훈제
Original Assignee
(주)언맨드솔루션
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/26—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic
    • B60Q1/44—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic for indicating braking action or preparation for braking, e.g. by detection of the foot approaching the brake pedal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/08—Brake-action initiating means for personal initiation hand actuated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration

Definitions

  • the present invention relates to a brake drive device for a vehicle.
  • the vehicle travels the ground to reach the desired destination by driving the steering wheel, which is a steering means, a steering means, and an accelerator pedal and a brake pedal, which are acceleration and deceleration means. It is a means of transportation to help.
  • Such a vehicle is preferred by a large number of people due to the advantage of being able to move quickly over a long distance, but a vehicle driver spends a lot of time driving a vehicle depending on the distance to the destination and traffic conditions of the driving section.
  • Korean Patent Publication No. 10-1579672 (published: 2015.09.07, registered date: 2015.12.22, hereinafter referred to as 'prior art') of the braking motor is installed in the upper direction of the brake pedal
  • the driving brake is provided to press the loader of the brake pedal by rotation, and a technique for driving the brake of the vehicle through the driving brake has been proposed.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a vehicle brake driving apparatus capable of precise deceleration control of an autonomous vehicle and suppressing unnecessary decelerations.
  • a vehicle brake drive apparatus for achieving the above object is a vehicle brake drive apparatus for decelerating a vehicle by pressing or releasing a brake pedal of an autonomous vehicle, the communication being in communication with the traveling control unit of the autonomous vehicle module;
  • a drive module providing a rotational driving force;
  • a drive arm coupled to a rotation shaft of the drive module and configured to press or release pressure of the brake pedal by rotation of the drive module;
  • a control module for controlling the driving of the driving module wherein the status signal detected by the control module includes a start signal generated when the autonomous vehicle is started and a turn signal generated when the brake lamp is turned on.
  • control module When the control module detects a start signal of the autonomous vehicle through the communication module, the control module rotates the driving module in a forward direction to press the brake pedal through the driving arm, and the vehicle is generated by the pressurized brake pedal.
  • the driving module When the lighting signal is detected, the driving module is rotated in the reverse direction, and the driving arm is rotated by a predetermined distance.
  • the initial position value according to the driving of the driving arm may be set apart from the brake pedal.
  • the driving module may measure the rotation angle according to the rotation of the rotation shaft of the drive module, and provide the measured rotation angle information to the control module.
  • control module detects a lighting signal generated by the pressing of the brake pedal through the driving arm after the starting signal is detected
  • the control module measures the rotation angle of the driving module at the time when the lighting signal is detected. By rotating in a reverse direction by a predetermined rotation angle as a reference, it is possible to set the driving reference rotation angle of the drive module.
  • the driving arm may be formed such that one surface in contact with the brake pedal has an arc shape convex in the brake pedal direction.
  • the present invention has the following effects.
  • the control module rotates the drive module based on the drive reference rotation angle of the drive module, so that the control module receives the deceleration control signal received from the travel control unit regardless of the installation height of the brake pedal of the vehicle and the angle and shape of the pressing surface. Accordingly, the degree of pressurization of the brake pedal can be precisely adjusted, enabling precise deceleration control of the autonomous vehicle.
  • a contact point of the driving arm that is in contact with the pressing surface of the brake pedal is provided in an arc shape in which the driving arm is convex in the direction of the brake pedal.
  • FIG. 1 schematically illustrates a vehicle brake driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 shows the home position adjustment process of the brake drive device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 shows the return of the end position of the drive arm through the control module of the brake drive device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 schematically illustrates a vehicle brake driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the brake device 100 for a vehicle receives a deceleration control signal received from a driving control unit 200 of an autonomous vehicle and a state signal of a vehicle to press or press the brake pedal B.
  • the vehicle may be released to decelerate and may include a communication module 110, a driving module 120, a driving arm 130, and a control module 140.
  • the vehicle brake drive device 100 Prior to describing each configuration of the vehicle brake drive device 100, the vehicle brake drive device 100 according to an embodiment of the present disclosure recognizes an environment and a situation through a plurality of sensors, and recognizes the environment and the situation. Therefore, the present invention can be applied to autonomous vehicles that perform steering, acceleration, and deceleration.
  • the vehicle brake driving apparatus 100 is connected to a plurality of sensors to generate a deceleration control signal for controlling steering, acceleration and deceleration by recognizing the environment and the situation, and receiving a state signal according to the operating state of the autonomous vehicle.
  • a deceleration control signal for controlling steering, acceleration and deceleration by recognizing the environment and the situation, and receiving a state signal according to the operating state of the autonomous vehicle.
  • Connected to the driving control unit 200 by pressing or releasing the pressurization of the brake pedal (B) of the autonomous vehicle through the deceleration control signal received from the driving control unit 200 and the status signal according to the operating state of the vehicle, The deceleration of the autonomous vehicle can be performed.
  • the vehicle brake driving device 100 is directly connected to the electronic control unit (ECU) built in the autonomous vehicle in addition to the driving control unit 200, and the start signal and the lighting of the autonomous vehicle are also turned on through the electronic control unit. Signal generation can be detected.
  • ECU electronice control unit
  • the communication module 110 may communicate with the driving control unit 200 of the autonomous vehicle.
  • the communication module 110 communicates with the traveling control unit 200 in a serial communication manner, and is connected to the traveling control unit 200 by using an RS-232 interface, and the traveling control unit 200. Receives a deceleration control signal from the, and receives a status signal according to the operating state of the vehicle, and transmits the control result value of the control module 140 to be described later to the driving control unit 200.
  • the drive module 120 may provide a rotational driving force.
  • one side of the drive arm 130 to be described later is connected to the rotation shaft of the drive module 120, when the drive module 120 rotates in the forward or reverse direction, the other side of the drive arm 130 is the autonomous vehicle Pressing or releasing the brake pedal (B).
  • the driving module 120 may be provided in a form in which a driving motor for providing rotational force to the driving arm 130 and an encoder for generating rotation angle information according to the rotation of the driving motor are coupled to each other. 120 may measure a rotation angle according to the rotation of the rotation shaft when the rotation shaft is rotated.
  • the drive arm 130 coupled to the rotation shaft ) Is set to the direction of approaching the brake pedal (B) in the forward direction, the direction in which the drive arm 130 is separated from the brake pedal (B) in the reverse direction, the drive module 120 is positive or negative characteristics It should be noted that it does not mean forward and reverse rotation of the electric signal supplied with.
  • the driving arm 130 may be coupled to the rotating shaft of the driving module 120 to press or release the brake pedal B by the rotation of the driving module 120.
  • the drive arm 130 has an arc shape in which the contact surface contacting the brake pedal B is convex toward the brake pedal B so that the driving arm 130 can press the brake pedal B constantly. It may be formed to have.
  • the rotational drive of the drive module 120 by the rotational drive of the drive module 120, the contact point of the drive arm 130 in contact with the pressing surface of the brake pedal (B) is sliding along the pressing surface of the brake pedal (B) brake pedal (B) Since the pressure is released or the pressure is released, the deceleration force increase / decrease width of the autonomous vehicle due to the rotational drive of the drive module 120 can be constant, so that the deceleration stability of the autonomous vehicle can be increased.
  • the control module 140 receives the deceleration control signal according to the control of the driving module 120 from the driving control unit 200 through the communication module 110, and detects a state signal according to the operating state of the autonomous vehicle, The driving of the driving module 120 may be controlled according to the deceleration control signal and the state signal.
  • the status signal detected by the control module 140 may include a start signal generated when the autonomous vehicle is started and a light signal of a brake lamp that is turned on when the autonomous vehicle is decelerated.
  • Figure 2 shows the home position adjustment process of the brake drive device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the drive arm 130 moves the brake pedal B in the direction of the brake pedal. In close proximity, the driving arm 130 rotates the driving module 120 in the forward direction to press the brake pedal B.
  • control module 140 rotates the drive module 120 in the forward direction until the reception of the lighting signal generated due to the pressurization of the brake pedal B through the driving arm 130 from the driving control unit 200.
  • the control module 140 rotates the driving module 120 in the reverse direction as shown in FIG.
  • the driving arm 130 is spaced apart from the brake pedal B by a predetermined distance to set an initial position value according to the driving of the driving arm 130.
  • control module 140 rotates the driving module 120 at the time when the driving arm 130 presses the brake pedal B to generate a lighting signal through the rotation angle information measured by the driving module 120.
  • Check the angle and rotates the rotation axis of the drive module 120 in the reverse direction by a predetermined rotation angle based on the rotation angle of the drive module 120 rotation axis at the time when the lighting signal is generated, the drive reference rotation of the drive module 120 You will set the angle.
  • the initial position may be set while the driving arm 130 is spaced apart from the brake pedal B by the driving reference rotation angle of the driving module 120.
  • the deceleration control signal of the driving control unit 200 If the initial position of the driving arm 130 does not generate a lighting signal due to the pressurization of the brake pedal B but is a position in which the driving pedal 130 is minutely pressurized, the deceleration control signal of the driving control unit 200. Even when it is not received, as the brake pedal B finely pressed by the drive arm 130 increases the pressure inside the brake cylinder, the brake pads contact the brake disc by the hydraulic pressure of the brake oil, thereby autonomous driving. Fine deceleration may occur in the vehicle.
  • the preset rotation angle for rotating the control module 140 in the reverse direction from the rotation angle of the rotation axis of the drive module 120 to the driving reference rotation angle of the drive module at the time when the lighting signal is detected is at least the driving arm ( 130 is not set in contact with the brake pedal B, and the driving arm 130 is set to a rotational angle that allows the drive arm 130 to be spaced apart from the brake pedal B.
  • control module 140 rotates the driving module 120 based on the driving reference rotation angle of the driving module 120 through the deceleration control signal received from the driving control unit 200, thereby providing a brake pedal B.
  • the control module 140 rotates the driving module 120 based on the driving reference rotation angle of the driving module 120 through the deceleration control signal received from the driving control unit 200, thereby providing a brake pedal B.
  • the pressure of the brake pedal B can be precisely adjusted according to the deceleration control signal received from the travel control unit 200, so that the precise deceleration control of the autonomous vehicle Becomes possible.
  • Figure 3 shows the return of the end position of the drive arm through the control module of the brake drive device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • control module 140 controls the driving module 120 when the communication between the driving control unit 200 and the communication module 110 is shorted or when the driving control unit 200 is not driven.
  • the drive arm 120 may be positioned at the end position.
  • the control module 140 runs the driving control. It is determined that the operation of the unit 200 is terminated, and the driving module 120 is controlled to move the rotation axis of the driving module 120 to a position of a predetermined rotation angle, so that the driving arm 130 is positioned at the end position. It is done.
  • control module 140 when the control module 140 receives the end signal according to the end of autonomous driving from the driving control unit 200 through the communication module 110, the control module 140 controls the driving module 20 to end the driving arm 130. It can also be located.
  • the control module rotates the drive module based on the drive reference rotation angle of the drive module, so that the control module receives the drive module from the traveling control unit regardless of the installation height of the brake pedal and the angle and shape of the pressing surface.
  • the degree of pressurization of the brake pedal can be precisely adjusted, enabling precise deceleration control of the autonomous driving vehicle. It is formed in a convex arc shape in the direction of the brake pedal, and the driving arm slides along the pressing surface of the brake pedal to pressurize or release the brake pedal.
  • the deceleration stability of the autonomous vehicle can be increased, and the control module By setting the drive reference rotation angle of the drive module so as to correspond to the position not in contact with the rake pedal, unnecessary deceleration caused by the drive arm contacting the brake pedal when the deceleration control is not required, by slightly pressing the brake pedal. It provides a brake device for a vehicle that can prevent the.

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Abstract

본 발명은, 자율주행차량의 주행제어유닛으로부터 수신된 감속 제어신호와 차량의 작동상태에 따른 상태신호를 수신하여, 브레이크 페달을 가압하거나 가압을 해제하여 자율주행차량의 감속을 수행하는 차량용 브레이크 구동장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 제어모듈이 구동모듈의 구동기준 회전각을 기준으로 구동모듈을 회전 구동시킴으로써, 차량의 브레이크 페달의 설치 높이, 가압면의 각도 및 형태와 상관없이, 주행제어유닛으로부터 수신한 감속 제어신호에 따라, 브레이크 페달의 가압정도를 정확하게 조절할 수 있어, 자율주행차량의 정밀한 감속제어가 가능하고, 구동모듈의 회전구동에 의해, 브레이크 페달의 가압면과 접촉하는 구동 암의 접촉지점이 브레이크 페달 방향으로 볼록한 호 형상으로 마련되어, 구동 암이 브레이크 페달의 가압면을 따라 슬라이딩되면서 브레이크 페달을 가압하거나 가압을 해제시키기 때문에, 구동모듈의 회전 구동에 의한 자율주행차량의 감속력 증감폭이 일정해질 수 있어, 자율주행차량의 감속 안정성이 증대될 수 있으며, 제어모듈이 구동 암이 브레이크 페달과 접촉되지 않은 위치에 대응되도록 구동모듈의 구동기준 회전각을 설정함으로써, 감속 제어가 요구되지 않을 때, 브레이크 페달에 접촉된 구동 암이 브레이크 페달을 미세하게 가압함으로 인해 발생하는, 불필요한 감속을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 브레이크 구동장치
본 발명은 차량용 브레이크 구동장치에 관한 것이다.
차량은 운전자가 조향수단인 스티어링 휠(steering wheel)과 가감속수단인 가속페달(accelerator pedal) 및 감속페달(brake pedal) 등의 조작을 통해, 지면을 주행하여 차량 운전자 및 동승자를 원하는 목적지에 도달할 수 있도록 돕는 운송수단이다.
이러한, 차량은 원거리를 빠르게 이동할 수 있는 이점으로 인해 많은 인구가 이용을 선호하지만, 차량 운전자의 경우, 목적지까지의 거리와 운행구간의 교통상황에 따라, 차량 운행에 많은 시간을 소모하게 된다.
따라서, 기존의 차량에 복수의 센서와 조향수단 및 가감속수단을 제어하는 장치를 장착하여, 노면상태, 인접 차량과 사물의 위치 및 도로신호 등을 확인하여 설정된 목적지까지 운전자의 운전조작 없이 자율적으로 운행하는 자율주행장치에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
이러한 연구의 일환으로, 대한민국 등록특허공보 제10-1579672호(공개일 : 2015.09.07, 등록일 : 2015.12.22, 이하, ‘종래기술’이라 칭함)에서는 브레이크 페달의 상부 방향으로 설치되는 브레이킹모터의 회전에 의해 브레이크 페달의 로더를 가압하는 주행브레이킹부가 설치되어, 주행브레이킹부를 통해 차량의 브레이크를 구동시키는 기술이 제시된 바 있다.
하지만, 종래기술은, 브레이크의 구동 시에, 푸시로드가 브레이킹모터의 구동에 의해 브레이크 페달의 로드를 가압하여 브레이크를 구동시킬 뿐, 브레이크 페달을 가압하는 푸시로드의 초기 위치 값이 설정되어 있지 않아, 브레이크 페달의 가압에 따른 미세한 감속제어가 어렵고, 푸시로드가 브레이크 페달을 미세하게 가압함으로써, 주행 중에도 의도치 않은 차량의 감속이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자율주행차량의 정밀한 감속제어가 가능하고, 불필요한 감속발생을 억제하는 차량용 브레이크 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 차량용 브레이크 구동장치는, 자율주행차량의 브레이크 페달을 가압하거나 가압을 해제하여 차량의 감속을 수행하는 차량용 브레이크 구동장치에 있어서, 상기 자율주행차량의 주행제어유닛과 통신하는 통신모듈; 회전 구동력을 제공하는 구동모듈; 상기 구동모듈의 회전축에 결합되고, 상기 구동모듈의 회전에 의해 상기 브레이크 페달을 가압하거나 가압을 해제하는 바(bar) 형상의 구동 암; 및 상기 통신모듈을 통해 상기 주행제어유닛으로부터 상기 구동모듈의 제어에 따른 감속 제어신호를 수신하고, 상기 자율주행차량의 작동상태에 따른 상태신호를 감지하여, 상기 감속 제어신호 및 상태신호에 따라, 상기 구동모듈의 구동을 제어하는 제어모듈;을 포함하며, 상기 제어모듈이 감지하는 상태신호는 상기 자율주행차량의 시동 시에 발생되는 시동신호 및 브레이크 램프의 점등 시에 발생되는 점등신호를 포함하고, 상기 제어모듈은 상기 통신모듈을 통한 상기 자율주행차량의 시동신호 감지 시, 상기 구동모듈을 정방향으로 회전시켜 상기 구동 암을 통해 상기 브레이크 페달을 가압하며, 가압된 브레이크 페달로 인해 발생된 차량의 점등신호를 감지한 경우, 상기 구동모듈을 역방향으로 회전시키고, 상기 구동 암을 소정의 거리만큼 상기 브레이크 페달로부터 이격시켜 상기 구동 암의 구동에 따른 초기위치 값을 설정할 수 있다.
여기서, 상기 구동모듈은 상기 구동모듈의 회전축 회전에 따른 회전각을 측정하여, 측정된 회전각 정보를 상기 제어모듈에 제공할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈은, 상기 시동신호 감지 이후에, 상기 구동 암을 통한 상기 브레이크 페달의 가압에 의해 발생된 점등신호를 감지한 경우, 상기 점등신호가 감지된 시점의 상기 구동모듈의 회전각을 기준으로 기 설정된 회전각만큼 역방향으로 회전시켜, 상기 구동모듈의 구동기준 회전각을 설정할 수 있다.
아울러, 상기 구동 암은 상기 브레이크 페달과 접촉하는 일면이, 상기 브레이크 페달 방향으로 볼록한 호 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 제어모듈이 구동모듈의 구동기준 회전각을 기준으로 구동모듈을 회전 구동시킴으로써, 차량의 브레이크 페달의 설치 높이, 가압면의 각도 및 형태와 상관없이, 주행제어유닛으로부터 수신한 감속 제어신호에 따라, 브레이크 페달의 가압정도를 정확하게 조절할 수 있어, 자율주행차량의 정밀한 감속제어가 가능해진다
둘째, 구동모듈의 회전구동에 의해, 브레이크 페달의 가압면과 접촉하는 구동 암의 접촉지점이 브레이크 페달 방향으로 볼록한 호 형상으로 마련되어, 구동 암이 브레이크 페달의 가압면을 따라 슬라이딩되면서 브레이크 페달을 가압하거나 가압을 해제시키기 때문에, 구동모듈의 회전 구동에 의한 자율주행차량의 감속력 증감폭이 일정해질 수 있어, 자율주행차량의 감속 안정성이 증대될 수 있다.
셋째, 제어모듈이 구동 암이 브레이크 페달과 접촉되지 않은 위치에 대응되도록 구동모듈의 구동기준 회전각을 설정함으로써, 감속 제어가 요구되지 않을 때, 브레이크 페달에 접촉된 구동 암이 브레이크 페달을 미세하게 가압함으로 인해 발생하는, 불필요한 감속을 방지할 수 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 브레이크 구동장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 브레이크 구동장치의 원점 조정과정을 도시한 것이다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 브레이크 구동장치의 제어모듈을 통한 구동 암의 종료위치 복귀를 도시한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 브레이크 구동장치를 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량용 브레이크 구동장치(100)는 자율주행차량의 주행제어유닛(200)으로부터 수신한 감속 제어신호 및 차량의 상태신호를 수신하여 브레이크 페달(B)을 가압하거나 가압을 해제하여 차량의 감속을 수행할 수 있으며, 통신모듈(110), 구동모듈(120), 구동 암(130) 및 제어모듈(140)을 포함할 수 있다.
차량용 브레이크 구동장치(100)의 각 구성을 설명하기에 앞서, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 브레이크 구동장치(100)는 복수의 센서를 통해 환경 및 상황을 인지하고, 인지된 환경 및 상황에 따라 조향, 가속 및 감속을 수행하는 자율주행차량에 적용될 수 있다.
그리고, 차량용 브레이크 구동장치(100)는 복수의 센서와 연결되어 환경 및 상황을 인지하여 조향, 가속 및 감속을 제어하는 감속 제어신호를 생성하고, 자율주행차량의 작동상태에 따른 상태신호를 수신하는 주행제어유닛(200)에 연결되어, 주행제어유닛(200)으로부터 수신된 감속 제어신호 및 차량의 작동상태에 따른 상태신호를 통해 자율주행차량의 브레이크 페달(B)을 가압하거나 가압을 해제함으로써, 자율주행차량의 감속을 수행할 수 있다.
이때, 차량용 브레이크 구동장치(100)는 주행제어유닛(200) 외에도 자율주행차량에 내장된 전자제어유닛(ECU : Electronic Control Unit)과 직접 연결되어 전자제어유닛을 통해서도 자율주행차량의 시동신호와 점등신호 발생을 감지할 수 있다.
통신모듈(110)은 자율주행차량의 주행제어유닛(200)과 통신할 수 있다.
여기서, 통신모듈(110)은 주행제어유닛(200)과 직렬통신(Serial communication) 방식으로 통신하며, RS-232 인터페이스를 이용하여, 주행제어유닛(200)과 연결되어, 주행제어유닛(200)으로부터 감속 제어신호를 수신하고, 차량의 작동상태에 따른 상태신호를 수신하며, 후술할 제어모듈(140)의 제어 결과 값을 주행제어유닛(200)에 송신할 수 있다.
구동모듈(120)은 회전 구동력을 제공할 수 있다.
여기서, 후술할 구동 암(130)의 일측이 구동모듈(120)의 회전축에 연결되어, 구동모듈(120)이 정방향 또는 역방향으로 회전할 때에, 구동 암(130)의 타측 일면이 자율주행차량의 브레이크 페달(B)을 가압하거나 가압을 해제하게 된다.
이때, 구동모듈(120)은 구동 암(130)에 회전력을 제공하는 구동모터 및 구동모터의 회전에 따른 회전각정보를 생성하는 엔코더(Encoder)가 결합된 형태로 마련될 수 있어, 구동모듈(120)은 회전축의 회전 시에, 회전축의 회전에 따른 회전각을 측정할 수 있다.
그리고, 구동모듈(120)의 회전축이 정방향으로 회전할 때에, 회전축에 결합된 구동 암(130)의 일면을 브레이크 페달(B) 방향으로 접근시켜 브레이크 페달(B)을 가압하게 되고, 이와 반대로, 구동모듈(120)의 회전축이 역방향으로 회전할 때에, 구동 암(130)이 브레이크 페달(B)로부터 이격됨으로써, 구동모듈(120)의 회전 방향에 의해 브레이크 페달(B)을 가압하거나 가압을 해제하여 자율주행차량의 브레이크를 구동시킬 수 있게 된다.
여기서, 구동 암(130)이 브레이크 페달(B)을 가압하거나 가압을 해제하도록 구동력을 제공하는 구동모듈(120)의 회전축 회전방향에 대해서는, 설명의 편의를 위해서, 회전축에 결합된 구동 암(130)을 브레이크 페달(B) 방향으로 접근시키는 방향을 정방향으로, 구동 암(130)을 브레이크 페달(B)으로부터 이격시키는 방향을 역방향으로 설정한 것일 뿐이며, 구동모듈(120)이 양 또는 음의 특성을 가지는 전기신호를 공급받아 회전하는 정방향 및 역방향을 의미하는 것이 아님을 유념해야 할 것이다.
구동 암(130)은 구동모듈(120)의 회전축에 결합되어, 구동모듈(120)의 회전에 의해 브레이크 페달(B)을 가압하거나 가압을 해제할 수 있다.
여기서, 가압 정도에 따라 변하는 브레이크 페달(B)의 각도 변화량이 구동모듈(120)의 회전에 의한 구동 암(130)의 가압각의 변화량과 상이하기 때문에, 브레이크 페달(B)의 가압면의 접촉각 변화량과 상관없이 구동 암(130)이 브레이크 페달(B)을 일정하게 가압할 수 있도록, 구동 암(130)은 브레이크 페달(B)과 접촉하는 접촉면이, 브레이크 페달(B) 방향으로 볼록한 호 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
이때, 구동모듈(120)의 회전구동에 의해, 브레이크 페달(B)의 가압면과 접촉하는 구동 암(130)의 접촉지점이 브레이크 페달(B)의 가압면을 따라 슬라이딩되면서 브레이크 페달(B)을 가압하거나 가압을 해제시키기 때문에, 구동모듈(120)의 회전 구동에 의한 자율주행차량의 감속력 증감폭이 일정해질 수 있어, 자율주행차량의 감속 안정성이 증대될 수 있다.
제어모듈(140)은 통신모듈(110)을 통해 주행제어유닛(200)으로부터 구동모듈(120)의 제어에 따른 감속 제어신호를 수신하고, 자율주행차량의 작동상태에 따른 상태신호를 감지하여, 감속 제어신호 및 상태신호에 따라, 구동모듈(120)의 구동을 제어할 수 있다.
여기서, 제어모듈(140)이 감지하는 상태신호는 자율주행차량의 시동 시에 발생되는 시동신호 및 자율주행차량의 감속 시에 점등되는 브레이크 램프의 점등신호를 포함할 수 있다.
이하에서는, 도2를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 브레이크 구동장치(100)의 제어모듈(140)을 통한 구동모듈(120) 회전각 초기화과정을 설명하도록 한다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 브레이크 구동장치의 원점 조정과정을 도시한 것이다.
도2의 (a)를 참조하면, 제어모듈(140)은 자율주행차량에 시동이 걸릴 때 발생되는 시동신호를 감지할 시에, 구동 암(130)을 브레이크 페달(B)을 브레이크 페달 방향으로 접근시켜, 구동 암(130)이 브레이크 페달(B)을 가압하도록 구동모듈(120)을 정방향으로 회전시키게 된다.
이때, 제어모듈(140)은 주행제어유닛(200)으로부터 구동 암(130)을 통한 브레이크 페달(B)의 가압으로 인해 발생되는 점등신호의 수신 이전까지 구동모듈(120)을 정방향으로 회전시킨다.
만약, 브레이크 페달(B)의 가압에 의해, 브레이크 램프를 점등시키는 점등신호가 발생할 경우, 제어모듈(140)은 ,도2의 (b)에서와 같이, 구동모듈(120)을 역방향으로 회전시키고, 구동 암(130)을 소정의 거리만큼 브레이크 페달(B)로부터 이격시켜 구동 암(130)의 구동에 따른 초기위치 값을 설정하게 된다.
여기서, 제어모듈(140)은 구동모듈(120)에서 측정한 회전각 정보를 통해, 구동 암(130)이 브레이크 페달(B)을 가압하여 점등신호를 발생시킨 시점의 구동모듈(120)의 회전각을 확인하고, 점등신호를 발생시킨 시점의 구동모듈(120) 회전축의 회전각을 기준으로 구동모듈(120)의 회전축을 기 설정된 회전각만큼 역방향으로 회전시켜 구동모듈(120)의 구동기준 회전각을 설정하게 된다.
이때, 구동모듈(120)의 구동기준 회전각에 의해, 구동 암(130)이 브레이크 페달(B)로부터 이격되어진 채로 초기 위치가 설정될 수 있다.
만약, 구동 암(130)의 초기 위치가 브레이크 페달(B)의 가압에 의한 점등신호는 발생시키지 않되 브레이크 페달(B)과 미세하게 가압하는 위치일 경우, 주행제어유닛(200)의 감속 제어신호를 수신하지 않을 때에도, 구동 암(130)에 의해 미세하게 가압된 브레이크 페달(B)이 브레이크 실린더 내부 압력을 증가시킴에 따라, 브레이크 오일의 유압에 의해 브레이크 패드가 브레이크 디스크에 접촉하여, 자율주행차량에 미세한 감속이 발생될 수 있다.
따라서, 제어모듈(140)이 점등신호가 감지된 시점의 구동모듈(120) 회전축의 회전각으로부터, 상기 구동모듈의 구동기준 회전각까지 역방향으로 회전시키는 기 설정된 회전각은, 최소, 구동 암(130)이 브레이크 페달(B)에 접촉되지 않고, 구동 암(130)을 브레이크 페달(B)로부터 이격시킬 수 있는 회전각으로 설정되어 진다.
이후, 제어모듈(140)은 주행제어유닛(200)으로부터 수신한 감속 제어신호를 통해 구동모듈(120)의 구동기준 회전각을 기준으로 구동모듈(120)을 회전 구동시킴으로써, 브레이크 페달(B)의 설치 높이, 가압면의 각도 및 형태와 상관없이, 주행제어유닛(200)으로부터 수신한 감속 제어신호에 따라, 브레이크 페달(B)의 가압정도를 정확하게 조절할 수 있어, 자율주행차량의 정밀한 감속제어가 가능해진다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 브레이크 구동장치의 제어모듈을 통한 구동 암의 종료위치 복귀를 도시한 것이다.
도3을 참조하면, 제어모듈(140)은 주행제어유닛(200)과 통신 모듈(110) 간 통신이 단락되거나, 주행 제어유닛(200)의 구동하지 않은 경우, 구동모듈(120)을 제어하여 구동 암(120)으 종료위치로 위치시킬 수 있다.
여기서, 제어모듈(140)은 기 설정된 시간동안 통신모듈(110)을 통해 주행제어유닛(200)으로부터 감속 제어신호가 수신되지 않거나, 주행제어유닛(200)의 작동이 확인되지 않은 경우, 주행제어유닛(200)의 작동이 종료된 것으로 판단하고, 구동모듈(120)을 제어하여, 구동모듈(120)의 회전축을 기 지정된 회전각의 위치로 이동시켜, 구동 암(130)이 종료위치로 위치되어 진다.
또한, 제어모듈(140)은 통신모듈(110)을 통해 주행제어유닛(200)으로부터 자율주행 종료에 따른 종료신호를 수신한 경우, 구동모듈(20)을 제어하여 구동 암(130)을 종료위치로 위치시킬 수도 있다.
결국, 본 발명은, 제어모듈이 구동모듈의 구동기준 회전각을 기준으로 구동모듈을 회전 구동시킴으로써, 차량의 브레이크 페달의 설치 높이, 가압면의 각도 및 형태와 상관없이, 주행제어유닛으로부터 수신한 감속 제어신호에 따라, 브레이크 페달의 가압정도를 정확하게 조절할 수 있어, 자율주행차량의 정밀한 감속제어가 가능하고, 구동모듈의 회전구동에 의해, 브레이크 페달의 가압면과 접촉하는 구동 암의 접촉지점이 브레이크 페달 방향으로 볼록한 호 형상으로 마련되어, 구동 암이 브레이크 페달의 가압면을 따라 슬라이딩되면서 브레이크 페달을 가압하거나 가압을 해제시키기 때문에, 구동모듈의 회전 구동에 의한 자율주행차량의 감속력 증감폭이 일정해질 수 있어, 자율주행차량의 감속 안정성이 증대될 수 있으며, 제어모듈이 구동 암이 브레이크 페달과 접촉되지 않은 위치에 대응되도록 구동모듈의 구동기준 회전각을 설정함으로써, 감속 제어가 요구되지 않을 때, 브레이크 페달에 접촉된 구동 암이 브레이크 페달을 미세하게 가압함으로 인해 발생하는, 불필요한 감속을 방지할 수 있는 차량용 브레이크 구동장치를 제공한다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
<부호의 설명>
100 : 차량용 브레이크 구동장치
110 : 통신모듈
120 : 구동모듈
130 : 구동 암
140 : 제어모듈
200 : 주행제어유닛
B : 브레이크 페달

Claims (4)

  1. 자율주행차량의 브레이크 페달을 가압하거나 가압을 해제하여 차량의 감속을 수행하는 차량용 브레이크 구동장치에 있어서,
    상기 자율주행차량의 주행제어유닛과 통신하는 통신모듈;
    회전 구동력을 제공하는 구동모듈;
    상기 구동모듈의 회전축에 결합되고, 상기 구동모듈의 회전에 의해 상기 브레이크 페달을 가압하거나 가압을 해제하는 바(bar) 형상의 구동 암; 및
    상기 통신모듈을 통해 상기 주행제어유닛으로부터 상기 구동모듈의 제어에 따른 감속 제어신호를 수신하고, 상기 자율주행차량의 작동상태에 따른 상태신호를 감지하여, 상기 감속 제어신호 및 상태신호에 따라, 상기 구동모듈의 구동을 제어하는 제어모듈;을 포함하며,
    상기 제어모듈이 감지하는 상태신호는 상기 자율주행차량의 시동 시에 발생되는 시동신호 및 브레이크 램프의 점등 시에 발생되는 점등신호를 포함하고,
    상기 제어모듈은 상기 통신모듈을 통한 상기 자율주행차량의 시동신호 감지 시, 상기 구동모듈을 정방향으로 회전시켜 상기 구동 암을 통해 상기 브레이크 페달을 가압하며, 가압된 브레이크 페달로 인해 발생된 차량의 점등신호를 감지한 경우, 상기 구동모듈을 역방향으로 회전시키고, 상기 구동 암을 소정의 거리만큼 상기 브레이크 페달로부터 이격시켜 상기 구동 암의 구동에 따른 초기위치 값을 설정하는 것을 특징으로 하는
    차량용 브레이크 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동모듈은 상기 구동모듈의 회전축 회전에 따른 회전각을 측정하여, 측정된 회전각 정보를 상기 제어모듈에 제공하는 것을 특징으로 하는
    차량용 브레이크 구동장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어모듈은, 상기 시동신호 감지 이후에, 상기 구동 암을 통한 상기 브레이크 페달의 가압에 의해 발생된 점등신호를 감지한 경우, 상기 점등신호가 감지된 시점의 상기 구동모듈 회전축의 회전각을 기준으로 기 설정된 회전각만큼 역방향으로 회전시켜, 상기 구동모듈의 구동기준 회전각을 설정하는 것을 특징으로 하는
    차량용 브레이크 구동장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동 암은 상기 브레이크 페달과 접촉하는 일면이, 상기 브레이크 페달 방향으로 볼록한 호 형상을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는
    차량용 브레이크 구동장치.
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