KR20220036483A - Apparatus for Pedal Simulator - Google Patents

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KR20220036483A
KR20220036483A KR1020200118735A KR20200118735A KR20220036483A KR 20220036483 A KR20220036483 A KR 20220036483A KR 1020200118735 A KR1020200118735 A KR 1020200118735A KR 20200118735 A KR20200118735 A KR 20200118735A KR 20220036483 A KR20220036483 A KR 20220036483A
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김종성
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현대모비스 주식회사
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided is a pedal simulator comprising: a clevis configured to receive a stepping force of a driver from a brake pedal for forward or backward movement and connected to the brake pedal through a first revolute joint; a pedal simulator piston connected to the clevis to move based on the forward or backward movement of the clevis; a pedal simulator body having the pedal simulator piston inserted thereinto and including a second revolute joint at a right-side end and a left-side end; a joint holder combined with the second revolute joint so that the pedal simulator body can rotate in a vertical direction; and a mounting bracket combined with a joint holder and including a predetermined space therein so that the pedal simulator body can rotate. Therefore, costs for manufacturing a pedal simulator can be reduced and the size thereof can be reduced.

Description

페달시뮬레이터{Apparatus for Pedal Simulator}Pedal Simulator {Apparatus for Pedal Simulator}

본 개시의 실시예는 페달시뮬레이터에 관한 것이다.An embodiment of the present disclosure relates to a pedal simulator.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information for the present disclosure and does not constitute the prior art.

전동식 브레이크(Electro-Mechanical Brake, EMB)가 개발되어 널리 사용되고 있다. 전동식 브레이크는 주차 브레이크(Electronic Parking Brake, EPB)로 개발되었으나, 최근 종래의 유압식 브레이크를 대체하는 주 제동용으로 그 사용 영역이 확장되고 있다. EMB는 모터로 구동되는 액추에이터(actuator)가 브레이크 캘리퍼(caliper)에 장착되어, 브레이크 액(brake fluid)이라는 매개체 없이 모터 구동력으로 직접 차량을 제동하는 장치이다. EMB는 전동식 주차 브레이크(EPB: Electronic Parking Brake)와 유사한 메커니즘(mechanism)을 가지고 있으나, EPB와 달리 주제동용으로 주로 사용되므로, EPB보다 높은 제동응답성 및 작동내구성이 요구된다. 또한, 전동식 브레이크는 유압식 브레이크(hydraulic brake)에 비해 구조가 간단하면서도 제동응답속도가 빠르고, 더욱 정밀한 제어가 가능하여 제동안전성을 향상시킬 수 있다. 전동식 브레이크는 운전자가 요구하는 제동압력을 알 수 있도록 페달의 행정거리(pedal stroke)를 감지하는 센서와, 운전자가 일반 유압식 브레이크장치의 경우와 유사한 페달압력을 느낄 수 있도록 하는 페달시뮬레이터(pedal simulator)를 구비한다. 운전자가 브레이크 페달을 밟으면, 페달시뮬레이터 내부에 압력 변동이 발생하며, 발생된 압력변동은 페달로 전달되어 운전자에게 반력감을 제공한다.Electro-Mechanical Brake (EMB) has been developed and is widely used. The electric brake has been developed as an Electronic Parking Brake (EPB), but its use area has recently been expanded for main braking replacing the conventional hydraulic brake. The EMB is a device in which an actuator driven by a motor is mounted on a brake caliper and directly brakes the vehicle with motor driving force without a medium called brake fluid. The EMB has a mechanism similar to that of the Electronic Parking Brake (EPB), but unlike the EPB, it is mainly used for main braking, so higher braking response and operation durability than the EPB are required. In addition, the electric brake has a simpler structure, faster braking response speed, and more precise control than a hydraulic brake, thereby improving braking safety. The electric brake has a sensor that detects the pedal stroke so that the driver can know the braking pressure required, and a pedal simulator that allows the driver to feel the pedal pressure similar to that of a general hydraulic brake system. to provide When the driver steps on the brake pedal, pressure fluctuations occur inside the pedal simulator, and the generated pressure fluctuations are transmitted to the pedals to provide a sense of reaction to the driver.

한편, 운전자의 주행 편의성을 제공하기 위하여 스마트 크루즈 컨트롤과 같은 차량 주행 보조 기술 및 보다 나아가 자율주행 기술의 개발이 지속되고 있다. 자율주행 시스템의 작동 하에, 운전자는 수동 모드 주행 및 자율주행 모드 주행을 선택할 수 있으며, 자율주행 모드에서 운전자는 차량의 운전에서 배제될 수 있다. 이 경우, 운전석 내 엑셀페달 또는 브레이크 페달과 같은 미사용 돌출 구조물을 수납 위치로 후퇴시켜, 운전석의 공간 효율성을 극대화하려는 시도가 이루어지고 있다.Meanwhile, in order to provide driving convenience for the driver, vehicle driving assistance technology such as smart cruise control and further autonomous driving technology are continuously being developed. Under the operation of the autonomous driving system, the driver may select between manual mode driving and autonomous driving mode driving, and in the autonomous driving mode, the driver may be excluded from driving the vehicle. In this case, an attempt is made to maximize the space efficiency of the driver's seat by retracting an unused protruding structure such as an accelerator pedal or a brake pedal in the driver's seat to the stowed position.

도 5는 일반적인 페달시뮬레이터를 나타내는 도면이다.5 is a view showing a general pedal simulator.

도 5를 참조하면, 일반적인 페달시뮬레이터(500)는 오퍼레이팅 로드(operating rod, 520)를 포함한다. 운전자가 브레이크 페달(510)을 답입하면, 답입력은 오퍼레이팅 로드(520)에게 전달된다. 오퍼레이팅 로드의 일단(522)은 원형으로 형성된다. 오퍼레이팅 로드의 일단(522)을 원형으로 설계해야 회전운동과 직선운동 간에 서로 변환할 수 있기 때문에 운전자에게 주는 페달필을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 5 , a general pedal simulator 500 includes an operating rod 520 . When the driver depresses the brake pedal 510 , the depression force is transmitted to the operating rod 520 . One end 522 of the operating rod is formed in a circular shape. When one end 522 of the operating rod is designed in a circular shape, it is possible to convert between rotational motion and linear motion to form a pedal feel given to the driver.

그러나, 페달시뮬레이터가 오퍼레이팅 로드를 포함하면, 오퍼레이팅 로드의 길이만큼 부피가 증가하게 되므로 페달시뮬레이터(pedal simulator)의 사이즈(size)가 증가하는 문제가 존재한다.However, when the pedal simulator includes the operating rod, the volume increases by the length of the operating rod, so there is a problem in that the size of the pedal simulator increases.

이에 본 개시의 페달시뮬레이터는 제2 회전조인트를 페달시뮬레이터 바디에 조립시켜 페달시뮬레이터 바디가 일정 각도만큼 회전할 수 있도록 설계한다. 페달시뮬레이터가 회전할 수 있으면 페달시뮬레이터는 오퍼레이팅 로드를 포함하지 않아도 되고, 결국 오퍼레이팅 로드의 길이만큼 페달시뮬레이터의 크기(size)가 감소한다. 따라서 페달시뮬레이터의 제조원가를 감소시키고 크기를 축소하는 데 주된 목적이 있다.Accordingly, the pedal simulator of the present disclosure is designed to rotate the pedal simulator body by a predetermined angle by assembling the second rotation joint to the pedal simulator body. If the pedal simulator can rotate, the pedal simulator does not need to include an operating rod, and as a result, the size of the pedal simulator is reduced by the length of the operating rod. Therefore, the main objective is to reduce the manufacturing cost and reduce the size of the pedal simulator.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 브레이크 페달로부터 운전자의 답입력을 전달받아 전진 또는 후진하도록 구성되고, 제1 회전조인트(first revolute joint)를 매개로 브레이크 페달과 연결되는 클레비스(clevis); 클레비스와 연결되어 클레비스의 전진 또는 후진에 기초하여 움직이는 페달시뮬레이터 피스톤(pedal simulator piston); 페달시뮬레이터 피스톤이 삽입되며 좌측단 및 우측단에 제2 회전조인트를 포함하는 페달시뮬레이터 바디(pedal simulator body); 페달시뮬레이터 바디가 상하로 회전 가능하도록 제2 회전조인트와 결합하는 조인트 홀더(joint holder); 및 조인트 홀더와 결합하며, 페달시뮬레이터 바디가 회전 가능하도록 내부에 소정의 공간을 포함하는 마운팅 브라켓(mounting bracket)을 포함하는 것을 특징으로 하는 페달시뮬레이터(pedal simulator)를 제공한다.According to an exemplary embodiment of the present disclosure, there is provided a clevis comprising: a clevis configured to move forward or backward by receiving a driver's pressing force from a brake pedal and connected to the brake pedal via a first revolute joint; a pedal simulator piston connected to the clevis and moving based on the forward or backward movement of the clevis; a pedal simulator body into which the pedal simulator piston is inserted and including second rotation joints at left and right ends; a joint holder coupled to the second rotating joint so that the pedal simulator body can be rotated up and down; and a mounting bracket coupled to the joint holder and including a predetermined space therein so that the pedal simulator body is rotatable.

또한, 브레이크 페달로부터 운전자의 답입력을 전달받아 전진 또는 후진하도록 구성되고, 제1 회전조인트를 매개로 브레이크 페달과 연결되는 클레비스(clevis); 클레비스와 연결되어 클레비스의 전진 또는 후진에 기초하여 움직이는 페달시뮬레이터 피스톤(pedal simulator piston); 페달시뮬레이터 피스톤이 삽입되며 좌측단 및 우측단에 제2 회전조인트를 포함하는 페달시뮬레이터 바디(pedal simulator body); 제2 회전조인트와 결합하며, 페달시뮬레이터 바디가 전진 또는 후진함으로써 내부로 삽입 또는 돌출되는 액추에이터 피스톤(actuator piston)을 포함하는 엑추에이터(actuator); 및 엑추에이터와 결합하며, 페달시뮬레이터 바디가 회전 가능하도록 내부에 소정의 형상을 가진 공간을 포함하는 마운팅 브라켓(mounting bracket)을 포함하는 것을 특징으로 하는 페달시뮬레이터를 제공한다.In addition, the clevis is configured to move forward or backward by receiving the driver's pressing force from the brake pedal, and is connected to the brake pedal through the first rotation joint; a pedal simulator piston connected to the clevis and moving based on the forward or backward movement of the clevis; a pedal simulator body into which the pedal simulator piston is inserted and including second rotation joints at left and right ends; It is coupled to the second rotary joint, the actuator comprising an actuator piston inserted or protruded into the pedal simulator body by moving forward or backward (actuator); and a mounting bracket coupled to the actuator and including a space having a predetermined shape therein so that the pedal simulator body is rotatable.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 페달시뮬레이터는 제2 회전조인트를 페달시뮬레이터 바디에 조립시켜 페달시뮬레이터 바디가 회전할 수 있도록 설계한다. 페달시뮬레이터가 일정 각도만큼 회전할 수 있으면 페달시뮬레이터는 오퍼레이팅 로드를 포함하지 않아도 되고, 결국 오퍼레이팅 로드의 길이만큼 페달시뮬레이터의 크기(size)가 감소한다. 따라서 페달시뮬레이터의 제조원가를 감소시키고 크기를 축소하는 효과가 있다.As described above, according to this embodiment, the pedal simulator is designed to rotate the pedal simulator body by assembling the second rotation joint to the pedal simulator body. If the pedal simulator can rotate by a certain angle, the pedal simulator does not need to include an operating rod, and as a result, the size of the pedal simulator is reduced by the length of the operating rod. Accordingly, there is an effect of reducing the manufacturing cost and reducing the size of the pedal simulator.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 페달시뮬레이터의 분해도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 페달시뮬레이터의 결합도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 페달시뮬레이터와 브레이크 페달을 결합한 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 개시의 다른 실시예에 따른 페달시뮬레이터(100)가 수동 운전모드와 자율주행모드일 때의 구조를 비교하는 도면이다.
도 5는 일반적인 페달시뮬레이터를 나타내는 도면이다.1 is an exploded view of a pedal simulator according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a diagram illustrating a combination of a pedal simulator according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a diagram illustrating a state in which a pedal simulator and a brake pedal are combined according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a diagram comparing the structure of the pedal simulator 100 according to another embodiment of the present disclosure in a manual driving mode and an autonomous driving mode.
5 is a view showing a general pedal simulator.

이하, 본 개시의 일부 실시예 들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated in different drawings. In addition, in describing the present disclosure, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present disclosure, the detailed description thereof will be omitted.

본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In describing the components of the embodiment according to the present disclosure, reference numerals such as first, second, i), ii), a), b) may be used. These signs are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, or order of the elements are not limited by the signs. In the specification, when a part 'includes' or 'includes' a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless explicitly stated otherwise. .

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 페달시뮬레이터의 분해도이다.1 is an exploded view of a pedal simulator according to an embodiment of the present disclosure.

도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 페달시뮬레이터(100)는 클레비스(clevis, 110), 멈춤링(stop ring, 120), 페달시뮬레이터 피스톤(pedal simulator piston, 130), 페달시뮬레이터 바디(pedal simulator body, 140), 조인트 홀더(joint holder, 150) 및 마운팅 브라켓(mounting bracket, 160)의 전부 또는 일부를 포함한다.1, the pedal simulator 100 according to an embodiment of the present disclosure includes a clevis 110, a stop ring 120, a pedal simulator piston 130, and a pedal simulator. and all or part of a pedal simulator body 140 , a joint holder 150 , and a mounting bracket 160 .

클레비스(110)는 브레이크 페달과 연결되어 운전자의 답입력을 페달시뮬레이터 피스톤(130)에게 전달한다.The clevis 110 is connected to the brake pedal to transmit the driver's pressing force to the pedal simulator piston 130 .

클레비스(110)는 브레이크 페달과 결합할 수 있도록 원형 형상으로 관통된 홀을 포함한다. 클레비스(110)의 관통된 홀은 브레이크 페달과 제1 회전조인트(first revolute joint, 도 3의 112)를 매개로 연결된다. 제1 회전조인트(112)는, 브레이크 페달이 클레비스(110)와 브레이크 페달이 분리되지 않도록 체결하며, 브레이크 페달의 회전운동이 클레비스(110)를 전진 또는 후진시키도록 한다. 즉, 운전자가 브레이크 페달을 답입하면 클레비스(110)가 전진하여 페달시뮬레이터 피스톤(130)을 전진시키고, 운전자가 브레이크 페달의 답입을 멈추면 클레비스(110)가 후진하여 페달시뮬레이터 피스톤(130)을 후진시킨다.The clevis 110 includes a hole penetrated in a circular shape so as to be coupled to the brake pedal. The through hole of the clevis 110 is connected to the brake pedal via a first revolute joint ( 112 in FIG. 3 ). The first rotation joint 112 is coupled to the brake pedal so that the clevis 110 and the brake pedal are not separated, and the rotational motion of the brake pedal moves the clevis 110 forward or backward. That is, when the driver depresses the brake pedal, the clevis 110 moves forward to advance the pedal simulator piston 130 , and when the driver stops pressing the brake pedal, the clevis 110 moves backward and the pedal simulator piston 130 moves forward. reverse the

멈춤링(120)은 페달시뮬레이터 피스톤(130)이 페달시뮬레이터 바디(140)에 삽입될 때 일정 깊이 이상 삽입되는 것을 방지하는 링이다. 멈춤링(120)은 페달시뮬레이터 피스톤(130)이 전진할 때 페달시뮬레이터 바디(140) 내부로 일정 깊이 이상 삽입되지 않도록 페달시뮬레이터 바디(140)의 내부직경보다 크다.The stop ring 120 is a ring that prevents the pedal simulator piston 130 from being inserted more than a certain depth when it is inserted into the pedal simulator body 140 . The stop ring 120 is larger than the inner diameter of the pedal simulator body 140 so as not to be inserted into the pedal simulator body 140 by a predetermined depth or more when the pedal simulator piston 130 moves forward.

페달시뮬레이터 피스톤(130)은 브레이크 페달의 조작에 연동되는 클레비스(110)를 매개로 브레이크 페달과 연결된다. 즉, 운전자의 답입력을 클레비스(110)로부터 전달받아 페달시뮬레이터 바디(140) 내부에서 전진 또는 후진한다. 페달시뮬레이터 바디(140)는 고무 댐퍼(rubber damper, 미도시) 및 스프링(spring, 미도시)을 포함한다.The pedal simulator piston 130 is connected to the brake pedal through the clevis 110 that is linked to the operation of the brake pedal. That is, the pedal simulator body 140 moves forward or backward by receiving the driver's pressing force from the clevis 110 . The pedal simulator body 140 includes a rubber damper (not shown) and a spring (not shown).

운전자가 브레이크 페달을 답입할 때, 일차적으로 페달시뮬레이터 피스톤(130)이, 페달시뮬레이터 바디(140) 방향, 즉, 도 1의 오른쪽 방향으로 전진하고, 페달시뮬레이터 바디(140) 내부의 스프링은 페달시뮬레이터 피스톤(130)에 밀려 압축된다.When the driver depresses the brake pedal, the pedal simulator piston 130 moves forward in the direction of the pedal simulator body 140, that is, in the right direction of FIG. 1, and the spring inside the pedal simulator body 140 is a pedal simulator It is compressed by being pushed by the piston 130 .

이어, 페달시뮬레이터 피스톤(130)은 고무 댐퍼에 접촉하고, 고무 댐퍼는 스프링보다 강한 반발력을 페달시뮬레이터 피스톤(130)에게 전달한다. 이어, 센서부(sensor unit, 미도시), 예컨대, 압력센서(pressure sensor, 미도시)는 페달시뮬레이터 피스톤(130)의 반발력을 감지하여 압력정보(pressure information)을 생성하여 제어부(control unit, 미도시)에게 송신한다. 제어부는 압력정보에 기초하여 운전자가 요구하는 제동력을 연산한다.Then, the pedal simulator piston 130 contacts the rubber damper, and the rubber damper transmits a stronger repulsive force than the spring to the pedal simulator piston 130 . Next, a sensor unit (not shown), for example, a pressure sensor (not shown) senses the repulsive force of the pedal simulator piston 130 and generates pressure information to generate pressure information, thereby generating a control unit (not shown). city) is sent to The control unit calculates the braking force required by the driver based on the pressure information.

조인트 홀더(150)는 제2 회전조인트(second revolute joint, 142)를 매개로 페달시뮬레이터 바디(140)와 결합한다. 페달시뮬레이터 바디(140)는 조인트 홀더(150)와 결합하더라도, 제2 회전조인트(142) 때문에 회전운동할 수 있다.The joint holder 150 is coupled to the pedal simulator body 140 via a second revolute joint 142 . Even if the pedal simulator body 140 is combined with the joint holder 150 , it can rotate because of the second rotation joint 142 .

조인트 홀더(150)는 복수의 관통홀(through hole, 152)을 포함한다. 복수의 관통홀(152)은, 예컨대, 4 개가 될 수 있다. 조인트 홀더는 소정의 형상이 될 수 있으며, 여기서 소정의 형상은, 예컨대, 사각형상(rectangular shape), 원형형상(circular shape) 등이 될 수 있다.The joint holder 150 includes a plurality of through holes 152 . The plurality of through-holes 152 may be, for example, four. The joint holder may have a predetermined shape, wherein the predetermined shape may be, for example, a rectangular shape, a circular shape, or the like.

마운팅 브라켓(160)은 복수의 돌출부(162)를 포함한다. 복수의 돌출부(162)는, 관통홀(152)의 개수와 일치하는 것이 바람직한데, 예컨대, 4 개가 될 수 있다. 복수의 돌출부(162)는 복수의 관통홀(152)을 관통하여 조인트 홀더와 결합한다. 페달시뮬레이터 바디(140)와 결합된 조인트 홀더(150)는 마운팅 브라켓(160)과 결합한다.The mounting bracket 160 includes a plurality of protrusions 162 . The plurality of protrusions 162 preferably match the number of through-holes 152 , and may be, for example, four. The plurality of protrusions 162 penetrate the plurality of through-holes 152 and are coupled to the joint holder. The joint holder 150 coupled to the pedal simulator body 140 is coupled to the mounting bracket 160 .

마운팅 브라켓(160)은 조인트 홀더(150)와 결합하고, 내부에는 페달시뮬레이터 바디(140)가 삽입된다. 여기서, 페달시뮬레이터 바디(140)는 마운팅 브라켓(160)과 일정 간극(도 2의 a 및 b)을 갖고 결합한다.The mounting bracket 160 is coupled to the joint holder 150 , and the pedal simulator body 140 is inserted therein. Here, the pedal simulator body 140 is coupled to the mounting bracket 160 with a predetermined gap (a and b in FIG. 2 ).

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 페달시뮬레이터의 결합도이다.2 is a diagram illustrating a combination of a pedal simulator according to an embodiment of the present disclosure.

도 2를 참조하면, 본 개시의 상세한 설명에서는 도 2의 a를 '좌우간극'이라 지칭하며, 도 2의 b를 '상하간극'이라 지칭한다.Referring to FIG. 2 , in the detailed description of the present disclosure, a in FIG. 2 is referred to as a 'left and right gap', and b in FIG. 2 is referred to as a 'top and bottom gap'.

본 개시의 일 실시예에 따른 페달시뮬레이터(100)에서, 좌우간극 및 상하간극을 두고 페달시뮬레이터 바디(140)와 마운팅 브라켓(160)이 결합하는 이유를 설명한다.In the pedal simulator 100 according to an embodiment of the present disclosure, the reason why the pedal simulator body 140 and the mounting bracket 160 are coupled with a left-right gap and an up-and-down gap will be described.

만약, 좌우간극 및 상하간극을 두지 않고 페달시뮬레이터 바디(140)와 마운팅 브라켓(160)이 결합하게 되면, 페달시뮬레이터 바디(140)는 마운팅 브라켓(160)의 내부에서 움직일 수 없다. 즉, 회전운동이 불가능하다.If the pedal simulator body 140 and the mounting bracket 160 are combined without leaving a left and right gap and a vertical gap, the pedal simulator body 140 cannot move inside the mounting bracket 160 . That is, rotational motion is impossible.

그러나, 본 개시의 일 실시예와 같이 페달시뮬레이터 바디(140)가 마운팅 브라켓(160)과 결합할 때, 좌우간극 및 상하간극을 둔 상태에서 결합하게 되면, 페달시뮬레이터 바디(140)가 마운팅 브라켓(160)의 내부에서 회전운동이 허용된다. 여기서 회전운동이란, 360 도를 회전할 수 있는 것을 의미하는 것이 아니라, 소정의 작은 각도만큼 움직이며 회전할 수 있는 것을 의미한다. 소정의 각도는 예컨대, 3 도 내지 5 도가 될 수 있다. 우간극은 페달시뮬레이터 바디(140)가 축에 수직인 방향, 즉, z 축 방향으로 회전할 수 있도록 한다.However, when the pedal simulator body 140 is coupled with the mounting bracket 160 as in an embodiment of the present disclosure, when coupled in a state where there is a left-right gap and an up-and-down gap, the pedal simulator body 140 is mounted on the mounting bracket ( 160), rotational movement is allowed inside. Here, the rotational motion does not mean that it can rotate 360 degrees, but that it can rotate while moving by a predetermined small angle. The predetermined angle may be, for example, 3 degrees to 5 degrees. The right gap allows the pedal simulator body 140 to rotate in a direction perpendicular to the axis, that is, in the z-axis direction.

한편, 상하간극은 페달시뮬레이터 바디(140)가 y 축 방향으로 회전할 수 있도록 한다.On the other hand, the vertical gap allows the pedal simulator body 140 to rotate in the y-axis direction.

결국, 본 개시의 일 실시예에 따른 페달시뮬레이터 바디(140)는 운전자의 브레이크 페달의 답입이 있을 때 회전운동이 가능하다. 페달시뮬레이터 바디(140)가 회전운동을 할 수 있도록 설계함에 따라, 페달시뮬레이터(100)는 오퍼레이팅 로드(도5의 520)를 포함하지 않는다. 일반적인 페달시뮬레이터는 오퍼레이팅 로드(520)를 포함하기 때문에 오퍼레이팅 로드(520)의 길이만큼 페달시뮬레이터 유닛의 부피가 증가하는 것이 불가피하다. 그러나 본 개시의 페달시뮬레이터(100)는 오퍼레이팅 로드(520)를 포함하지 않기 때문에 오퍼레이팅 로드(520)가 페달시뮬레이터 유닛에서 차지했던 공간에 페달시뮬레이터의 다른 부품을 위치시킬 수 있다. 즉, 오퍼레이팅 로드(520)의 길이만큼 페달시뮬레이터 유닛의 크기를 축소시킬 수 있다.As a result, the pedal simulator body 140 according to an embodiment of the present disclosure can rotate when the driver's brake pedal is depressed. As the pedal simulator body 140 is designed to perform rotational motion, the pedal simulator 100 does not include an operating rod ( 520 in FIG. 5 ). Since the general pedal simulator includes the operating rod 520 , it is inevitable that the volume of the pedal simulator unit increases by the length of the operating rod 520 . However, since the pedal simulator 100 of the present disclosure does not include the operating rod 520, other parts of the pedal simulator may be located in the space occupied by the operating rod 520 in the pedal simulator unit. That is, the size of the pedal simulator unit may be reduced by the length of the operating rod 520 .

본 개시의 페달시뮬레이터가 오퍼레이팅 로드(520)를 포함하지 않을 수 있는 이유를 설명한다.The reason why the pedal simulator of the present disclosure may not include the operating rod 520 will be described.

일반적인 페달시뮬레이터의 오퍼레이팅 로드(520)는 브레이크 페달과 반대편, 즉, 피스톤과 연결되는 부분을 구형 형상으로 설계한다. 오퍼레이팅 로드의 일단(도 5의 522)을 구형 형상으로 설계해야 고무 댐퍼와 스프링으로부터 전달되는 반발력을 적절한 페달필(pedal feel)로 변환하여 운전자에게 전달할 수 있기 때문이다. 더욱 상세하게는, 브레이크 페달은 하나의 힌지(hinge), 즉, 제1 회전조인트(112)를 중심으로 원호를 그리면서 회전운동한다. 따라서 브레이크 페달과 페달시뮬레이터 바디(140)를 연결하는 연결부 중 적어도 한 곳 이상은 오퍼레이팅로드(도 5의 522)의 구형 부분과 같은 형상을 포함해야 한다. 즉, 브레이크 페달과 직선운동을 하는 페달시뮬레이터 바디(140)를 연결해 주기 위해 오퍼레이팅 로드(520)의 구형 형상이 필요하다.The operating rod 520 of a general pedal simulator is designed to have a spherical shape opposite to the brake pedal, that is, a portion connected to the piston. This is because one end of the operating rod ( 522 in FIG. 5 ) must be designed in a spherical shape so that the repulsive force transmitted from the rubber damper and spring can be converted into an appropriate pedal feel and transmitted to the driver. More specifically, the brake pedal rotates while drawing an arc around one hinge, that is, the first rotation joint 112 . Therefore, at least one of the connection parts connecting the brake pedal and the pedal simulator body 140 should have the same shape as the spherical part of the operating rod ( 522 in FIG. 5 ). That is, a spherical shape of the operating rod 520 is required to connect the brake pedal and the pedal simulator body 140 performing linear motion.

따라서 본 개시의 일 실시예에 따른 페달시뮬레이터(100)는 오퍼레이팅 로드를 포함하지 않는 대신에, 페달시뮬레이터 바디(140)와 마운팅 브라켓(160)을 제2 회전조인트(142)를 이용하여 결합한다. 따라서 페달시뮬레이터 바디(140)는 마운팅 브라켓(160)의 내부에서 회전운동할 수 있으므로, 페달시뮬레이터 바디(140)는 직선운동과 회전운동 간에 변환할 수 있으며, 오퍼레이팅 로드(520)가 형성하는 페달필을 형성할 수 있다.Therefore, the pedal simulator 100 according to an embodiment of the present disclosure does not include an operating rod, but instead the pedal simulator body 140 and the mounting bracket 160 are coupled using the second rotation joint 142 . Therefore, since the pedal simulator body 140 can rotate within the mounting bracket 160 , the pedal simulator body 140 can convert between a linear motion and a rotational motion, and the pedal feel formed by the operating rod 520 . can form.

본 개시의 일 실시예에 따른 페달시뮬레이터(100)는 오퍼레이팅 로드(520)를 포함하지 않아 오퍼레이팅 로드(520)의 길이만큼 페달시뮬레이터의 크기(size)를 줄일 수 있으며, 오퍼레이팅 로드(520)가 수행하는 페달필 형성 기능은 페달시뮬레이터 바디(140)와 마운팅 브라켓(160)을 제2 회전조인트(142)를 매개로 연결함으로써 대체한다.Since the pedal simulator 100 according to an embodiment of the present disclosure does not include the operating rod 520 , the size of the pedal simulator can be reduced by the length of the operating rod 520 , and the operating rod 520 performs The pedal feel forming function is replaced by connecting the pedal simulator body 140 and the mounting bracket 160 via the second rotation joint 142 .

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 페달시뮬레이터와 브레이크 페달을 결합한 상태를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a state in which a pedal simulator and a brake pedal are combined according to an embodiment of the present disclosure.

본 개시의 일 실시예에 따른 페달시뮬레이터(100) 및 일반적인 페달시뮬레이터(도 5의 500) 모두 제1 회전조인트(112)를 포함하는 것은 동일하다. 그러나, 도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 페달시뮬레이터(100)는 제2 회전조인트(142)를 포함하고, 일반적인 페달시뮬레이터(500)는 오퍼레이팅 로드(도 5의 520)를 포함하는 차이가 있다.The pedal simulator 100 according to an embodiment of the present disclosure and the general pedal simulator ( 500 in FIG. 5 ) both include the first rotation joint 112 . However, referring to FIG. 3 , the pedal simulator 100 according to an embodiment of the present disclosure includes the second rotation joint 142 , and the general pedal simulator 500 includes an operating rod ( 520 in FIG. 5 ). there is a difference

오퍼레이팅 로드의 일단(도 5의 522), 즉, 도 5의 오른쪽 방향은, 구형 형상으로 설계된다. 도 2에서 설명한 것과 마찬가지로, 오퍼레이팅 로드의 일단(522)은 직선운동과 회전운동 간에 서로 변환하는 기능을 수행한다.One end of the operating rod ( 522 in FIG. 5 ), that is, the right direction in FIG. 5 , is designed to have a spherical shape. As described in FIG. 2 , one end 522 of the operating rod performs a function of converting between linear motion and rotational motion.

한편, 제2 회전조인트(142)는 페달시뮬레이터 바디(140)가 마운팅 브라켓(160)과 결합하더라도 내부에서 회전할 수 있도록 매개 역할을 수행한다. 즉, 페달시뮬레이터 바디(140)가 회전할 수 있게 됨으로써, 제2 회전조인트(142)는 오퍼레이팅 로드의 일단(522)이 수행하는 직선운동과 회전운동 간에 서로 변환하는 기능을 대신한다.On the other hand, the second rotation joint 142 serves as an intermediary so that the pedal simulator body 140 can rotate inside even when combined with the mounting bracket 160 . That is, by enabling the pedal simulator body 140 to rotate, the second rotation joint 142 replaces the function of converting between linear motion and rotational motion performed by one end 522 of the operating rod.

따라서, 도 3과 도 5를 비교하면 운전자가 느끼는 페달필을 형성하는 것은 동일하지만, 페달시뮬레이터의 크기가 상이하다. 즉, 도 3의 페달시뮬레이터가 도 5의 페달시뮬레이터보다 오퍼레이팅 로드(520)가 차지하는 길이만큼 페달시뮬레이터의 크기가 감소한다.Accordingly, when comparing FIGS. 3 and 5 , although the pedal feel felt by the driver is the same, the size of the pedal simulator is different. That is, the pedal simulator of FIG. 3 has a smaller size than the pedal simulator of FIG. 5 by the length occupied by the operating rod 520 .

따라서 본 개시의 일 실시예에 따른 페달시뮬레이터(100)는 크기가 감소하는 효과가 있고, 또한 오퍼레이팅 로드(520)를 포함하지 않음에 따라 제조원가가 감소하는 효과가 있다.Therefore, the pedal simulator 100 according to an embodiment of the present disclosure has the effect of reducing the size, and also has the effect of reducing the manufacturing cost as it does not include the operating rod 520 .

도 4는 본 개시의 다른 실시예에 따른 페달시뮬레이터(100)가 수동 운전모드와 자율주행모드일 때의 구조를 비교하는 도면이다.4 is a diagram comparing the structure of the pedal simulator 100 according to another embodiment of the present disclosure in a manual driving mode and an autonomous driving mode.

도 4를 참조하면, (a)는 수동운전모드일 때 페달시뮬레이터의 구조를 나타내고, (b)는 자율주행모드일 때 페달시뮬레이터의 구조를 나타낸다.4, (a) shows the structure of the pedal simulator in the manual driving mode, and (b) shows the structure of the pedal simulator in the autonomous driving mode.

자율주행차량에 있어서 제어부가 제동력을 연산할 때, 주행 중인 차량의 전방에서 주행하는 차량과의 상대 속도, 상대 거리 등을 이용한다. 제어부는 각종 센서, 예컨대, 레이더센서(radar sensor, 미도시), 이미지센서(image sensor, 미도시) 등을 이용하여 감지된 전방 차량과의 상대 속도, 상대 거리에 기초하여 차량의 감속과 가속을 제어하며 운전자의 조작 없이 차량이 안전하게 주행할 수 있도록 한다. 자율주행차량은 레이더센서, 이미지센서 등을 이용하기 때문에 브레이크 페달의 페달신호(pedal signal)를 필요로 하지 않는다.In an autonomous vehicle, when a controller calculates a braking force, a relative speed, a relative distance, and the like from a vehicle traveling in front of a traveling vehicle is used. The control unit controls deceleration and acceleration of the vehicle based on the relative speed and relative distance to the vehicle in front detected using various sensors, for example, a radar sensor (not shown), an image sensor (not shown), etc. It controls and allows the vehicle to drive safely without the driver's operation. Since autonomous vehicles use radar sensors and image sensors, a pedal signal from a brake pedal is not required.

반면, 차량이 수동운전모드 일 때는 운전자의 브레이크 페달 답입량에 기초하여 제동력을 연산하기 때문에, 브레이크 페달을 필요로 한다. 따라서 자율주행차량에서는 브레이크 페달을 설계할 때 리트랙터블 페달(retractable pedal) 구조를 적용하여 설계한다. 여기서 리트랙터블 페달이란, 자율주행모드일 때는 브레이크 페달이 (b)와 같이 안쪽으로 들어가서 공간을 확보하고, 수동운전모드일 때는 브레이크 페달이 (a)와 같이 밖으로 돌출되는 방식의 브레이크 페달을 의미한다.On the other hand, when the vehicle is in the manual driving mode, since the braking force is calculated based on the amount of the driver's brake pedal depression, a brake pedal is required. Therefore, when designing a brake pedal in an autonomous vehicle, a retractable pedal structure is applied to design. Here, the retractable pedal means a brake pedal in which the brake pedal enters as shown in (b) to secure space in the autonomous driving mode, and the brake pedal protrudes out as shown in (a) in the manual driving mode. do.

본 개시의 다른 실시예에 따른 페달시뮬레이터는 제2 회전조인트(142)와 마운팅 브라켓(160)을 직접적으로 연결시키지 않고, 제2 회전조인트(142)를 엑추에이터(410)를 연결한 뒤, 엑추에이터(410)를 마운팅 브라켓(160)에 조립한다. 제2 회전조인트(142)와 마운팅 브라켓(160)을 직접적으로 연결시키지 않음으로써 리트랙터블 페달을 설계할 때 삽입 또는 돌출을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.The pedal simulator according to another embodiment of the present disclosure does not directly connect the second rotary joint 142 and the mounting bracket 160, but connects the second rotary joint 142 to the actuator 410, and then the actuator ( 410) is assembled to the mounting bracket 160. Since the second rotation joint 142 and the mounting bracket 160 are not directly connected, there is an effect of facilitating insertion or protrusion when designing the retractable pedal.

더욱 상세하게는, (a)와 같이 엑추에이터(410)의 피스톤이 외부로 돌출된 상황에서는 브레이크 페달이 외부로 돌출되고, (b)와 같이 엑추에이터(410)의 피스톤이 내부로 삽입된 상황에서는 브레이크 페달이 내부로 삽입되어 리트랙터블 페달을 구현할 수 있다.More specifically, in a situation in which the piston of the actuator 410 protrudes to the outside as shown in (a), the brake pedal protrudes to the outside, and in a situation in which the piston of the actuator 410 is inserted inside as shown in (b), the brake The pedal is inserted inside to realize a retractable pedal.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of this embodiment, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present embodiment by those skilled in the art to which this embodiment belongs. Accordingly, the present embodiments are intended to explain rather than limit the technical spirit of the present embodiment, and the scope of the technical spirit of the present embodiment is not limited by these embodiments. The protection scope of this embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present embodiment.

110: 클레비스 120: 멈춤링
130: 페달시뮬레이터 피스톤 140: 페달시뮬레이터 바디
150: 조인트 홀더 160: 마운팅 브라켓
410: 엑추에이터 510: 브레이크 페달
520: 오퍼레이팅 로드110: clevis 120: stop ring
130: pedal simulator piston 140: pedal simulator body
150: joint holder 160: mounting bracket
410: actuator 510: brake pedal
520: operating load

Claims (8)

브레이크 페달로부터 운전자의 답입력을 전달받아 전진 또는 후진하도록 구성되고, 제1 회전조인트(first revolute joint)를 매개로 상기 브레이크 페달과 연결되는 클레비스(clevis);
상기 클레비스와 연결되어 상기 클레비스의 전진 또는 후진에 기초하여 움직이는 페달시뮬레이터 피스톤(pedal simulator piston);
상기 페달시뮬레이터 피스톤이 삽입되며 좌측단 및 우측단에 제2 회전조인트를 포함하는 페달시뮬레이터 바디(pedal simulator body);
상기 페달시뮬레이터 바디가 상하로 회전운동 가능하도록 상기 제2 회전조인트와 결합하는 조인트 홀더(joint holder); 및
상기 조인트 홀더와 결합하며, 상기 페달시뮬레이터 바디가 회전 가능하도록 내부에 소정의 공간을 포함하는 마운팅 브라켓(mounting bracket)
을 포함하는 것을 특징으로 하는 페달시뮬레이터.a clevis configured to move forward or backward by receiving the driver's pressing force from the brake pedal, and connected to the brake pedal via a first revolute joint;
a pedal simulator piston connected to the clevis and moving based on the forward or backward movement of the clevis;
a pedal simulator body into which the pedal simulator piston is inserted and including second rotation joints at left and right ends;
a joint holder coupled to the second rotary joint so that the pedal simulator body can rotate up and down; and
A mounting bracket coupled to the joint holder and including a predetermined space therein so that the pedal simulator body is rotatable
Pedal simulator comprising a. 제 1항에 있어서,
멈춤링(stop ring)을 더 포함하되,
상기 멈춤링은 상기 페달시뮬레이터 피스톤과 결합하고, 상기 페달시뮬레이터 피스톤이 전진할 때 상기 페달시뮬레이터 피스톤이 상기 페달시뮬레이터 바디 내부로 일정 깊이 이상 삽입되지 않도록 상기 페달시뮬레이터 바디의 내부직경보다 큰 것을 특징으로 하는 페달시뮬레이터.The method of claim 1,
Further comprising a stop ring (stop ring),
The stop ring is coupled to the pedal simulator piston, and when the pedal simulator piston advances, the pedal simulator piston is not inserted more than a predetermined depth into the pedal simulator body It is characterized in that it is larger than the inner diameter of the pedal simulator body pedal simulator. 제 1항에 있어서,
상기 조인트 홀더는,
사각형상으로 구성되며, 복수의 관통홀을 포함하되, 상기 복수의 관통홀은 상기 마운팅 브라켓이 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 페달시뮬레이터.The method of claim 1,
The joint holder,
A pedal simulator having a rectangular shape and including a plurality of through-holes, wherein the plurality of through-holes are coupled to each other by inserting the mounting bracket. 제 1항에 있어서,
상기 마운팅 브라켓은,
복수의 돌출부를 포함하되, 상기 복수의 돌출부는 상기 조인트 홀더에 삽입되는 것을 특징으로 하는 페달시뮬레이터.The method of claim 1,
The mounting bracket is
A pedal simulator comprising a plurality of protrusions, wherein the plurality of protrusions are inserted into the joint holder. 제 1항에 있어서,
상기 제2 회전조인트는,
상기 조인트 홀더에 결합하되, 상기 페달시뮬레이터 바디가 상하 또는 좌우로 회전할 수 있도록 상기 조인트 홀더에 결합되는 것을 특징으로 하는 페달시뮬레이터.The method of claim 1,
The second rotary joint,
The pedal simulator is coupled to the joint holder, characterized in that it is coupled to the joint holder so that the pedal simulator body can rotate up and down or left and right. 제 1항에 있어서,
상기 페달시뮬레이터 바디는,
내부에 스프링(spring) 및 고무 댐퍼(rubber damper)를 포함하되,
상기 스프링 및 상기 고무 댐퍼는 상기 페달시뮬레이터 피스톤에게 반발력을 형성하는 것을 특징으로 하는 페달시뮬레이터.The method of claim 1,
The pedal simulator body,
Including a spring (spring) and a rubber damper (rubber damper) therein,
The spring and the rubber damper are pedal simulators, characterized in that forming a repulsive force to the pedal simulator piston. 브레이크 페달로부터 운전자의 답입력을 전달받아 전진 또는 후진하도록 구성되고, 제1 회전조인트를 매개로 상기 브레이크 페달과 연결되는 클레비스(clevis);
상기 클레비스와 연결되어 상기 클레비스의 전진 또는 후진에 기초하여 움직이는 페달시뮬레이터 피스톤(pedal simulator piston);
상기 페달시뮬레이터 피스톤이 삽입되며 좌측단 및 우측단에 제2 회전조인트를 포함하는 페달시뮬레이터 바디(pedal simulator body);
상기 제2 회전조인트와 결합하며, 상기 페달시뮬레이터 바디가 전진 또는 후진함으로써 내부로 삽입 또는 돌출되는 액추에이터 피스톤(actuator piston)을 포함하는 엑추에이터(actuator); 및
상기 엑추에이터와 결합하며, 상기 페달시뮬레이터 바디가 회전 가능하도록 내부에 소정의 형상을 가진 공간을 포함하는 마운팅 브라켓(mounting bracket)
을 포함하는 것을 특징으로 하는 페달시뮬레이터.a clevis configured to move forward or backward by receiving the driver's pressing force from the brake pedal and connected to the brake pedal via a first rotation joint;
a pedal simulator piston connected to the clevis and moving based on the forward or backward movement of the clevis;
a pedal simulator body into which the pedal simulator piston is inserted and including second rotation joints at left and right ends;
an actuator coupled to the second rotary joint and including an actuator piston inserted or protruded into the pedal simulator body by moving forward or backward; and
A mounting bracket coupled to the actuator and including a space having a predetermined shape therein so that the pedal simulator body is rotatable
Pedal simulator comprising a. 제 7항에 있어서,
상기 액추에이터 피스톤은,
수동운전모드일 때는 외부로 돌출되고, 자율주행모드일 때는 내부로 삽입되는 것을 특징으로 하는 페달시뮬레이터.8. The method of claim 7,
The actuator piston is
A pedal simulator characterized in that it protrudes to the outside in the manual driving mode, and is inserted into the inside in the autonomous driving mode.
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