KR20210116742A

KR20210116742A - 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치

Info

Publication number: KR20210116742A
Application number: KR1020200031081A
Authority: KR
Inventors: 김은식; 김현욱; 변성일
Original assignee: 현대자동차주식회사; 경창산업주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-03-13
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2021-09-28
Also published as: DE102020211171A1; US11052856B1; CN113386717A

Abstract

본 발명은 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치에 관한 것으로, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 운전자에 의한 브레이크페달(70)의 조작이 가능하도록 브레이크페달(70)의 하단이 실내로 노출되게 팝업되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 액추에이터(50)의 작동으로 브레이크페달(70)의 하단이 전방으로 이동하도록 회전됨에 따라 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 숨겨진 상태가 가능하도록 된 것이다.

Description

자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치{FOLDABLE BRAKE PEDAL APPARATUS FOR AUTONOMOUS DRIVING VEHICLE}

본 발명은 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 브레이크페달이 실내로 노출되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 브레이크페달의 실내노출을 차단하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치에 관한 기술이다.

자율주행 차량은 운전자가 핸들과 가속페달 및 브레이크 등을 직접 조작하지 않아도 스스로 목적지까지 찾아가는 자율주행 기술이 접목된 스마트 차량으로 최근 들어 개발이 급속도로 진행되고 있다.

자율주행 상황이 보편적으로 실현될 경우 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드, 및 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 되는 단점이 있다.

또한, 자율주행 상황은 운전자가 차량의 페달(가속페달, 브레이크페달)을 조작하지 않는 상황으로, 만약에 자율주행 중에 운전자가 페달을 조작하게 되면 차량 제어기는 운전자가 자율주행을 종료하고 운전자가 직접 운전을 원하는 상황으로 판단하여 자율주행을 위한 제어를 종료하게 된다.

그런데, 차량의 페달은 운전석 하부 공간에 노출되도록 설치되어 있기 때문에 자율주행 상황에서 운전자가 무의식적으로 페달을 조작할 우려가 있고(페달의 오조작 상황), 이럴 경우 도로 상황 또는 차간 거리 등에 따라 사고가 발생할 우려가 있다.

따라서, 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 페달이 실내로 노출되고, 자율주행 상황에서는 운전자의 편안한 휴식 및 오조작 방지 등의 안전을 위해 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달의 실내노출을 차단하는 새로운 페달장치의 기술개발이 필요하다.

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 10-2017-0137427호

본 발명은, 운전자가 직접 운전을 하는 상황에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 브레이크페달이 실내로 노출되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 브레이크페달의 실내노출을 차단하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치로서, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서 브레이크페달의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

또한 본 발명에 따른 폴더블 브레이크페달장치는, 페달멤버에 형성된 홀(구멍)의 개수를 최소화해서 페달멤버의 강도 및 강성을 충분히 확보할 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치는, 운전석 하부공간에 고정되게 설치되고 힌지볼트가 좌우 측면을 관통하도록 결합된 페달멤버; 상기 페달멤버속에 위치하고 힌지볼트가 관통하며 힌지볼트를 중심으로 회전하도록 설치된 회전링크; 상기 페달멤버속에 위치하면서 페달멤버에 고정되도록 설치되고 회전링크의 제1로드와 상부핀을 매개로 회전 가능하도록 결합된 액추에이터; 및 상기 페달멤버속으로 삽입되고 상단이 회전링크의 제2로드부와 하부핀을 매개로 회전 가능하도록 결합되며 하부핀의 아래쪽부위가 페달푸시로드를 통해 브레이크부스터와 연결된 브레이크페달;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 페달멤버에 일단이 고정되고 타단이 하부핀에 걸려지게 설치된 것으로 운전자가 브레이크페달을 발로 밟아서 조작함에 따라 브레이크페달이 하부핀을 중심으로 전방으로 회전할 때에 하부핀의 전방이동을 구속하는 구속로드;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구속로드는 페달멤버의 후방면에 일단이 고정되고 전방을 향해 연장된 타단의 끝이 L형상으로 휘어진 고리부로 형성되며; 상기 고리부가 하부핀의 상측을 통과해서 전방쪽과 접촉하도록 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 페달멤버와 브레이크페달을 연결하게 설치된 것으로 운전자가 브레이크페달을 발로 밟아서 조작함에 따라 브레이크페달이 전방으로 회전할 때에 길이가 인장되면서 탄성력을 축적하고 운전자가 브레이크페달에서 밟을 떼면 축적된 탄성력으로 브레이크페달을 후방으로 회전시켜서 복귀시키는 리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 페달멤버의 일측면에 고정되면서 브레이크페달과 기구적인 구조를 통해 연결된 것으로 브레이크페달의 회전시 브레이크페달의 회전각을 검출해서 제동과 관련한 신호를 발생하는 페달센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 페달멤버의 좌우 측면에는 힌지볼트가 관통하는 볼트구멍만 형성되고; 상기 볼트구멍은 힌지볼트의 단면과 동일한 정원모양으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 회전링크는 힌지볼트가 관통하는 링크파이프를 포함하고; 상기 제1로드부와 제2로드부는 둔각을 이루도록 형성되면서 링크파이프와 결합되고; 상기 제1로드부와 제2로드부는 2개로 구성되어서 링크파이프의 길이방향을 따라 서로 마주 대하도록 이격된 것을 특징으로 한다.

상기 액추에이터는 모터브라켓을 매개로 페달멤버에 고정되는 직선형 모터; 및 상기 직선형 모터의 작동시 진퇴 운동하고 단부가 상부핀을 매개로 제1로드부와 연결된 플런저;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1로드부와 제2로드부에는 상부핀과 하부핀이 관통하는 상부핀구멍 및 하부핀구멍이 각각 형성되고; 상기 상부핀구멍과 하부핀구멍은 각각 제1로드 및 제2로드의 길이방향을 따라 연장된 타원모양의 슬롯구멍으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 하부핀의 위쪽으로 힌지볼트와 상부핀이 순차적으로 위치하면서 하부핀을 기준으로 전방쪽위치에 액추에이터가 위치하고; 상기 브레이크페달을 운전자가 발로 밟아서 조작하면 브레이크페달은 하부핀을 중심으로 전방으로 회전하고; 상기 브레이크페달의 전방 회전시 페달푸시로드의 전방이동에 의해 브레이크부스터가 작동하고, 하부핀은 구속로드에 의해 구속된 상태를 유지해서 전방이동이 방지되는 것을 특징으로 한다.

상기 하부핀의 위쪽으로 힌지볼트와 상부핀이 순차적으로 위치하면서 하부핀을 기준으로 전방쪽위치에 액추에이터가 위치하고; 상기 액추에이터의 작동으로 제1로드부가 액추에이터가 있는 전방으로 당겨지고, 회전링크가 힌지볼트를 중심으로 회전하고, 제2로드부가 후방을 향해 회전하면, 하부핀의 후방이동에 의해 브레이크페달은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 회전해서 하단이 전방으로 이동하게 회전함에 따라 실내노출이 차단된 숨김상태가 되는 것을 특징으로 한다.

상기 숨김상태에서 액추에이터의 작동으로 제1로드부가 후방쪽으로 밀리고, 회전링크가 힌지볼트를 중심으로 회전하고, 제2로드부가 전방을 향해 회전하면, 하부핀의 전방이동에 의해 브레이크페달은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 회전해서 하단이 후방으로 이동하게 회전함에 따라 실내로 노출된 팝업상태가 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치는, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 운전자에 의한 브레이크페달의 조작이 가능하도록 브레이크페달의 하단이 실내로 노출되게 팝업되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 액추에이터의 작동으로 브레이크페달의 하단이 전방으로 이동하도록 회전됨에 따라 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 숨겨진 상태가 가능한 구성으로, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서 브레이크페달의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 페달멤버의 측면에는 힌지볼트가 관통하는 볼트구멍만 형성된 구성으로, 페달멤버의 측면에 형성된 홀(구멍)의 개수를 최소화할 수 있게 됨으로써 페달멤버의 강도 및 강성을 충분히 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치의 사시도와 정면도 및 측면도,
도 4는 페달센서가 분리된 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치의 분해사시도,
도 6은 도 1에서 페달멤버와 브레이크부스터가 제거된 사시도,
도 7은 도 6의 측면도,
도 8은 도 6에서 페달구속로드가 제거된 상태의 도면,
도 9는 페달멤버의 후방면에 구비된 구속로드를 설명하기 위한 도면,
도 10은 액추에이터의 작동에 따른 회전링크 및 브레이크페달의 작동상태를 설명하기 위한 도면,
도 11은 브레이크페달의 정상 작동상태를 설명하기 위한 도면,
도 12는 본 발명에 따라 브레이크페달의 하단이 실내로 노출된 팝업상태 및 전방으로 회전해서 숨겨진 상태를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치는 도 1 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 운전석 하부공간에 고정되게 설치되고 힌지볼트(21)가 좌우 측면(11)을 관통하도록 결합된 페달멤버(10); 상기 페달멤버(10)속에 위치하고 힌지볼트(21)가 관통하며 힌지볼트(21)를 중심으로 회전하도록 설치된 회전링크(30); 상기 페달멤버(10)속에 위치하면서 페달멤버(10)에 고정되도록 설치되고 회전링크(30)의 제1로드부(31)와 상부핀(41)을 매개로 회전 가능하도록 결합된 액추에이터(50); 및 상기 페달멤버(10)속으로 삽입되고 상단이 회전링크(30)의 제2로드부(32)와 하부핀(42)을 매개로 회전 가능하도록 결합되며 하부핀(42)의 아래쪽부위가 페달푸시로드(61)를 통해 브레이크부스터(60)와 연결된 브레이크페달(70);을 포함한다.

페달멤버(10)는 2개의 좌우 측면(11)이 평행하게 배치되고, 좌우 측면(11)의 전방쪽과 상부쪽은 각각 전방면과 상부면을 통해 연결되고, 후방쪽은 후방면(12)을 통해 연결되며, 하측으로는 오픈된 구조로 형성되고, 전방면은 차체를 구성하는 대시패널에 고정되게 결합된다.

페달멤버(10)의 후방면(12)은 페달멤버(10)의 제작시 일체로 형성될 수 있고, 또는 별도의 브라켓으로 형성될 수 있으며, 별도의 브라켓으로 형성되는 경우 용접 등을 통해 페달멤버(10)에 결합될 수 있다.

페달멤버(10)의 상부면에는 카울브라켓(80)이 결합될 수 있고, 카울브라켓(80)은 카울패널과 결합된 구조가 될 수 있다.

본 발명에 따른 페달멤버(10)는 좌우 측면(11)에 힌지볼트(21)만이 관통하도록 볼트구멍(13)만 형성된 구조이며, 이를 통해 페달멤버(10)의 측면(11)에 형성되는 홀(구멍)의 개수를 최소화할 수 있게 됨에 따라 페달멤버(10)의 강도 및 강성을 충분히 확보할 수 있는 장점이 있다.

페달멤버(10)는 좌우 측면(11)에 형성된 볼트구멍(13)은 페달멤버(10)의 강도 및 강성 확보를 위해 힌지볼트(21)의 단면과 동일한 정원모양으로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

본 발명에 따른 실시예는 페달멤버(10)에 일단이 고정되고 타단이 하부핀(42)에 걸려지게 설치된 것으로 운전자가 브레이크페달(70)을 발로 밟아서 조작함에 따라 브레이크페달(70)이 하부핀(42)을 중심으로 전방으로 회전할 때에 하부핀(40)의 전방이동을 구속하는 구속로드(90);를 더 포함한다.

보다 상세히 설명하면, 구속로드(90)는 페달멤버(10)의 후방면(12)에 일단이 고정되고 전방을 향해 연장된 타단의 끝이 L형상으로 휘어진 고리부(91)로 형성되며, 상기 고리부(91)가 하부핀(42)의 상측을 통과해서 하부핀(42)의 전방쪽과 접촉하도록 설치된 구조이다.

구속로드(90)는 2개로 구성되어서 페달멤버(10)의 후방면(12)에 좌우방향을 따라 이격되고 평행하게 구비된 구조이고, 구속로드(90)가 2개로 구성됨에 따라 구속로드(90)의 끝단에 형성된 2개의 고리부(91)는 하부핀(42)의 양단에 각각 걸려지도록 설치되고, 이를 통해 브레이크페달(70)은 하부핀(42)을 중심으로 보다 안정된 상태로 회전할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 페달멤버(10)와 브레이크페달(70)을 연결하도록 설치된 리턴스프링(100)을 더 포함하는 구성으로, 운전자가 브레이크페달(70)을 발로 밟아서 조작함에 따라 브레이크페달(70)이 전방으로 회전할 때에 리턴스프링(100)은 길이가 인장되면서 탄성력을 축적하고, 운전자가 브레이크페달(70)에서 밟을 떼면 축적된 탄성력으로 브레이크페달(70)을 후방으로 회전시켜서 초기위치로 복귀시키는 역할을 한다.

리턴스프링(100)은 압축 코일스프링인 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 페달멤버(10)의 일측면에 고정되고 브레이크페달(70)과 기구적인 구조를 통해 연결된 페달센서(110)를 더 포함한다.

브레이크페달(70)에는 연결핀(111)이 일측으로 돌출되게 결합되고, 페달센서(110)는 회전레버(112)를 구비하고 있으며, 연결핀(111)과 회전레버(112)는 서로 연결되도록 결합된다.

따라서, 브레이크페달(70)이 회전하면 연결핀(111)과 회전레버(112)도 함께 회전한다.

그리고, 회전레버(112)에는 영구자석(마그넷)이 결합되고, 페달센서(110)의 내부에는 영구자석과 대면하도록 PCB(Printed Circuit Board)가 구비되며, PCB는 와이어를 통해서 배터리와 같은 전원장치와 전기적으로 연결되도록 구성된다.

따라서, 운전자가 브레이크페달(70)을 발로 밟아서 조작함에 따라 브레이크페달(70)이 회전하면, 연결핀(111)과 회전레버(112)도 함께 회전하고, 회전레버(112)의 회전시 회전레버(112)에 결합된 영구자석의 위치가 변화하고, PCB는 영구자석의 회전위치변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 브레이크페달(70)의 회전각을 검출해서 제동과 관련한 신호를 발생하게 된다.

본 발명 실시예에 따른 페달센서(110)는 연결핀(111)과 회전레버(112)가 서로 연결된 접촉식 페달센서이지만, 필요에 따라 영구자석과 PCB만으로 구성된 비접촉식 페달센서로도 구성할 수 있다.

브레이크페달(70)의 상단에는 힌지파이프(71)가 좌우방향으로 관통되게 결합되고, 힌지파이프(71)는 페달멤버(10)속에 삽입되게 위치하며, 하부핀(42)이 관통하게 된다.

브레이크페달(70)의 하단에는 운전자가 발로 밟아서 조작하는 패드(72)가 구비된다.

본 발명에 따른 회전링크(30)는 힌지볼트(21)가 관통하는 링크파이프(33)를 포함하고, 상기 제1로드부(31)와 제2로드부(32)는 둔각을 이루도록 형성되면서 링크파이프(33)와 결합되고, 상기 제1로드부(31)와 제2로드부(32)는 2개로 구성되어서 링크파이프(33)의 길이방향을 따라 서로 마주 대하도록 이격된 구조로 형성된다.

회전링크(30)는 페달멤버(10)속에 위치하고, 힌지볼트(21)는 페달멤버(10)의 좌우 측면(11)에 형성된 볼트구멍(13)과 회전링크(30)의 링크파이프(33)를 관통한 후 너트(22)와 결합되며, 따라서 회전링크(30)는 힌지볼트(21)를 중심으로 회전하게 된다.

회전링크(30)에서 링크파이프(33)의 위쪽으로 돌출된 2개의 제1로드부(31)사이로 액추에이터(50)를 구성하는 플런저가 삽입되어서 상부핀(41)을 통해 회전 가능하게 결합된다.

그리고, 회전링크(30)에서 링크파이프(33)의 아래쪽으로 돌출된 2개의 제2로드부(32)사이에는 브레이크페달(70)의 힌지파이프(71)가 삽입되고, 하부핀(42)은 제2로드부(32)와 힌지파이프(71)를 관통하며, 이로 인해 브레이크페달(70)은 하부핀(42)을 중심으로 회전할 수 있는 구조가 된다.

액추에이터(50)는 모터브라켓(120)을 매개로 페달멤버(10)에 고정되는 직선형 모터(52), 및 상기 직선형 모터(51)의 작동시 진퇴 운동하고 단부가 상부핀(41)을 매개로 제1로드부(31)와 연결된 플런저(52)를 포함하며, 직선형 모터(51)는 리니어 모터로 구성할 수 있다.

회전링크(30)에서 제1로드부(31)와 제2로드부(32)에는 상부핀(41)과 하부핀(42)이 관통하는 상부핀구멍(34) 및 하부핀구멍(35)이 각각 형성되며, 상기 상부핀구멍(34)과 하부핀구멍(35)은 각각 제1로드(31) 및 제2로드(32)의 길이방향을 따라 연장된 타원모양의 슬롯구멍으로 형성된 것이 특징이다.

즉, 도 10을 참조로 살펴보면 상부핀구멍(34)은 직선형 모터(51)의 작동으로 회전링크(30)가 힌지볼트(21)를 중심으로 회전할 때에, 상부핀(41)이 플런저(52)의 직선궤적(M1)을 따라 이동하는 것과 힌지볼트(21)를 중심으로 하는 회전궤적(M2)을 따라 이동하는 것을 동시에 허용할 수 있어야 하기에 제1로드(31)의 길이방향을 따라 연장된 타원모양의 슬롯구멍으로 형성된 구조가 특징인 것이다.

또한, 하부핀구멍(35)은 직선형 모터(51)의 작동으로 회전링크(30)가 힌지볼트(21)를 중심으로 회전할 때에, 하부핀(42)이 힌지볼트(21)를 중심으로 하는 회전궤적(M3)을 따라 이동하는 것과 브레이크페달(70)과 페달푸시로드(61)의 연결점(P1)을 중심으로 하는 회전궤적(M4)을 따라 이동하는 것을 동시에 허용할 수 있어야 하기에 제2로드(32)의 길이방향을 따라 연장된 타원모양의 슬롯구멍으로 형성된 구조가 특징인 것이다.

도 11의 좌측 그림은 운전자가 브레이크페달(70)을 밟지 않은 상태이고, 또한 직선형 모터(51)가 작동하지 않은 초기상태이다.

상기와 같은 초기상태일 때 하부핀(42)의 위쪽으로 힌지볼트(21)와 상부핀(41)이 순차적으로 위치하고, 또한 하부핀(42)을 기준으로 전방쪽위치에 액추에이터(50)를 구성하는 직선형 모터(51)가 위치하게 된다.

초기상태에서 운전자가 브레이크페달(70)의 패드(72)를 밟아서 조작하면, 도 11의 우측 그림과 같이 브레이크페달(70)은 하부핀(42)을 중심으로 전방으로 회전하고(화살표 R1), 브레이크페달(70)의 전방 회전시 페달푸시로드(61)의 전방이동에 의해 브레이크부스터(60)가 작동해서 제동에 필요한 유압을 발생시키게 된다.

또한, 브레이크페달(70)의 전방 회전시 하부핀(42)은 구속로드(90)의 고리부(91)에 의해 구속된 상태를 유지하게 되며, 이로 인해 브레이크페달(70)의 전방이동이 억제된다.

또한, 운전자가 브레이크페달(70)을 발로 밟아서 조작할 때에 연결핀(111)과 회전레버(112)가 함께 회전하고, 회전레버(112)의 회전시 페달센서(120)는 회전레버(112)에 결합된 영구자석의 회전위치변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 브레이크페달(70)의 회전각을 검출해서 제동과 관련한 신호를 발생하게 됨으로써, 차량은 정상적인 제동을 할 수 있게 된다.

도 12의 좌측 그림도 운전자가 브레이크페달(70)을 밟지 않은 상태이고, 또한 직선형 모터(51)가 작동하지 않은 초기상태이다.

상기와 같은 초기상태에서 도 12의 우측 그림과 같이 직선형 모터(51)가 작동해서 플런저(52)가 당겨지면, 회전링크(30)의 제1로드부(31)가 직선형 모터(51)가 있는 전방으로 당겨지고, 회전링크(30)가 힌지볼트(21)를 중심으로 시계방향으로 회전하고, 제2로드부(32)가 후방을 향해 회전하면, 하부핀(42)의 후방이동에 의해 브레이크페달(70)은 브레이크페달(70)과 페달푸시로드(61)의 연결점(P1)을 중심으로 회전해서 하단이 전방으로 이동하게 회전함에 따라 실내노출이 차단된 숨김(하이드)상태가 된다.(화살표 R2)

브레이크페달(70)이 숨김상태가 되면 운전석 하부공간은 페달의 간섭이 없는 넓은 공간이 됨에 따라 운전자는 릴렉스모드에서 편안한 휴식을 취할 수가 있게 된다.

반대로, 도 12의 우측 그림과 같이 브레이크페달(70)의 하단이 전방으로 회전됨에 따라 실내노출이 차단된 숨김(하이드)상태에서, 직선형 모터(51)의 작동으로 플런저(52)가 돌출되면, 회전링크(30)의 제1로드부(31)가 후방쪽으로 밀리고, 회전링크(30)가 힌지볼트(21)를 중심으로 회전하고, 제2로드부(32)가 전방을 향해 회전하면, 하부핀(42)의 전방이동(화살표 R2의 반대방향)에 의해 브레이크페달(70)은 브레이크페달(70)과 페달푸시로드(61)의 연결점(P1)을 중심으로 회전해서 하단이 후방으로 이동하게 회전함에 따라 실내로 돌출된 팝업(pop up)상태가 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치는, 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드 상황에서는 운전자에 의한 브레이크페달(70)의 조작이 가능하도록 브레이크페달(70)의 하단이 실내로 노출되게 팝업되고, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 자율주행모드 상황에서는 액추에이터(50)의 작동으로 브레이크페달(70)의 하단이 전방으로 이동하도록 회전됨에 따라 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 숨겨진 상태가 가능한 구성으로, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서 브레이크페달(70)의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 페달멤버(10)의 측면(11)에는 힌지볼트(21)가 관통하는 볼트구멍(13)만 형성된 구성으로, 페달멤버(10)의 측면(11)에 형성된 홀(구멍)의 개수를 최소화할 수 있게 됨으로써 페달멤버(10)의 강도 및 강성을 충분히 확보할 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.

10 - 페달멤버 11 - 측면
12 - 후방면 13 - 볼트구멍
21 - 힌지볼트 22 - 너트
30 - 회전링크 31 - 제1로드부
32 - 제2로드부 33 - 링크파이프
34 - 상부핀구멍 35 - 하부핀구멍
41 - 상부핀 42 - 하부핀
50 - 액추에이터 51 - 직선형 모터
52 - 플런저 60 - 브레이크부스터
61 - 페달푸시로드 70 - 브레이크페달
71 - 힌지파이프 72 - 패드
80 - 카울브라켓 90 - 구속로드
91 - 고리부 100 - 리턴스프링
110 - 페달센서 111 - 연결핀
112 - 회전레버 120 - 모터브라켓

Claims

운전석 하부공간에 고정되게 설치되고 힌지볼트가 좌우 측면을 관통하도록 결합된 페달멤버;
상기 페달멤버속에 위치하고 힌지볼트가 관통하며 힌지볼트를 중심으로 회전하도록 설치된 회전링크;
상기 페달멤버속에 위치하면서 페달멤버에 고정되도록 설치되고 회전링크의 제1로드부와 상부핀을 매개로 회전 가능하도록 결합된 액추에이터; 및
상기 페달멤버속으로 삽입되고 상단이 회전링크의 제2로드부와 하부핀을 매개로 회전 가능하도록 결합되며 하부핀의 아래쪽부위가 페달푸시로드를 통해 브레이크부스터와 연결된 브레이크페달;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 페달멤버에 일단이 고정되고 타단이 하부핀에 걸려지게 설치된 것으로 운전자가 브레이크페달을 발로 밟아서 조작함에 따라 브레이크페달이 하부핀을 중심으로 전방으로 회전할 때에 하부핀의 전방이동을 구속하는 구속로드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 2에 있어서,
상기 구속로드는 페달멤버의 후방면에 일단이 고정되고 전방을 향해 연장된 타단의 끝이 L형상으로 휘어진 고리부로 형성되며;
상기 고리부가 하부핀의 상측을 통과해서 전방쪽과 접촉하도록 설치된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 페달멤버와 브레이크페달을 연결하게 설치된 것으로 운전자가 브레이크페달을 발로 밟아서 조작함에 따라 브레이크페달이 전방으로 회전할 때에 길이가 인장되면서 탄성력을 축적하고 운전자가 브레이크페달에서 밟을 떼면 축적된 탄성력으로 브레이크페달을 후방으로 회전시켜서 복귀시키는 리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 페달멤버의 일측면에 고정되면서 브레이크페달과 기구적인 구조를 통해 연결된 것으로 브레이크페달의 회전시 브레이크페달의 회전각을 검출해서 제동과 관련한 신호를 발생하는 페달센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 페달멤버의 좌우 측면에는 힌지볼트가 관통하는 볼트구멍만 형성되고;
상기 볼트구멍은 힌지볼트의 단면과 동일한 정원모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 회전링크는 힌지볼트가 관통하는 링크파이프를 포함하고;
상기 제1로드부와 제2로드부는 둔각을 이루도록 형성되면서 링크파이프와 결합되고;
상기 제1로드부와 제2로드부는 2개로 구성되어서 링크파이프의 길이방향을 따라 서로 마주 대하도록 이격된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 액추에이터는 모터브라켓을 매개로 페달멤버에 고정되는 직선형 모터; 및
상기 직선형 모터의 작동시 진퇴 운동하고 단부가 상부핀을 매개로 제1로드부와 연결된 플런저;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1로드부와 제2로드부에는 상부핀과 하부핀이 관통하는 상부핀구멍 및 하부핀구멍이 각각 형성되고;
상기 상부핀구멍과 하부핀구멍은 각각 제1로드 및 제2로드의 길이방향을 따라 연장된 타원모양의 슬롯구멍으로 형성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 하부핀의 위쪽으로 힌지볼트와 상부핀이 순차적으로 위치하면서 하부핀을 기준으로 전방쪽위치에 액추에이터가 위치하고;
상기 브레이크페달을 운전자가 발로 밟아서 조작하면 브레이크페달은 하부핀을 중심으로 전방으로 회전하고;
상기 브레이크페달의 전방 회전시 페달푸시로드의 전방이동에 의해 브레이크부스터가 작동하고, 하부핀은 구속로드에 의해 구속된 상태를 유지해서 전방이동이 방지되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 하부핀의 위쪽으로 힌지볼트와 상부핀이 순차적으로 위치하면서 하부핀을 기준으로 전방쪽위치에 액추에이터가 위치하고;
상기 액추에이터의 작동으로 제1로드부가 액추에이터가 있는 전방으로 당겨지고, 회전링크가 힌지볼트를 중심으로 회전하고, 제2로드부가 후방을 향해 회전하면, 하부핀의 후방이동에 의해 브레이크페달은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 회전해서 하단이 전방으로 이동하게 회전함에 따라 실내노출이 차단된 숨김상태가 되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.
청구항 11에 있어서,
상기 숨김상태에서 액추에이터의 작동으로 제1로드부가 후방쪽으로 밀리고, 회전링크가 힌지볼트를 중심으로 회전하고, 제2로드부가 전방을 향해 회전하면, 하부핀의 전방이동에 의해 브레이크페달은 브레이크페달과 페달푸시로드의 연결점을 중심으로 회전해서 하단이 후방으로 이동하게 회전함에 따라 실내로 노출된 팝업상태가 되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 폴더블 브레이크페달장치.