KR20240048064A - 전자식 페달장치 - Google Patents

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KR20240048064A
KR20240048064A KR1020220127036A KR20220127036A KR20240048064A KR 20240048064 A KR20240048064 A KR 20240048064A KR 1020220127036 A KR1020220127036 A KR 1020220127036A KR 20220127036 A KR20220127036 A KR 20220127036A KR 20240048064 A KR20240048064 A KR 20240048064A
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pedal device
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braking
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KR1020220127036A
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김은식
박위상
조재현
이정민
조성주
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
주식회사 동희산업
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Abstract

본 발명은 전자식 페달장치에 관한 것으로, 운전자의 패드(200) 조작시 패드(200)가 아크형상의 패드가이드(110)와 선접촉한 상태로 패드가이드(110)를 따라 직선이동 및 회전이동을 함께 하면서 이동하며, 1개의 패드(200)를 조작해서 차량의 가속신호 또는 제동신호를 발생하며, 가속신호 발생시와 제동신호 발생시에 패드(200)의 이동방향이 상이하게 작동하도록 된 것이다.

Description

전자식 페달장치{ELECTRONIC PEDAL APPARATUS}
본 발명은 차량에 장착되어 운전자의 조작시 차량의 가속신호 또는 제동신호를 발생하는 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 10-2020-0070946
본 발명은, 차량에 장착되어 운전자의 조작시 차량의 가속신호 또는 제동신호를 발생하는 전자식 페달장치로서, 운전자가 작은 힘으로 조작이 가능하고, 운전자의 조작시 패드가 미소변위로 이동하지만 직선이동 및 회전이동이 함께 발생되어 조작상황을 운전자가 쉽게 알 수 있으며, 이를 통해 운전자의 피로도를 경감시킬 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에 따른 전자식 페달장치는 가속기능과 제동기능이 통합된 구성으로, 부품수 감축 및 원가절감을 도모할 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명에 따른 전자식 페달장치는 가속신호 발생시와 제동신호 발생시에 패드의 이동방향이 상이한 구성으로, 이를 통해 조작하는 패드의 인지성 향상 및 오조작을 방지할 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 전자식 페달장치는, 패드가이드가 전후로 연장되게 구비된 메인하우징; 상기 패드가이드와 접촉하도록 설치되고, 운전자의 조작시 패드가이드를 따라 전후로 이동하는 패드; 및 상기 메인하우징과 패드에 구비되고, 패드가 전후로 이동할 때에 차량의 가속신호 또는 제동신호를 발생하는 센서부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 패드가이드는 메인하우징의 좌우에서 위쪽으로 돌출되고 전후로 연장된 2개의 가이드로 구성되고; 상기 패드에는 2개의 패드가이드와 대응하는 위치에 가이드삽입홈이 형성되어서 가이드삽입홈속에 패드가이드가 삽입되게 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 메인하우징은 풋레스트패널의 하측에 위치해서 숨겨지고; 상기 풋레스트패널의 위로 패드가이드가 돌출되어서 패드의 가이드삽입홈에 삽입되게 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 가이드삽입홈에서 전후방향의 위치에 패드가이드와 접촉하는 패드돌기가 형성되고; 상기 패드가 전후로 이동할 때에 패드돌기는 패드가이드와 선접촉된 상태로 패드가이드를 따라 전후로 이동하는 것을 특징으로 한다.
상기 패드가이드에는 패드돌기가 안착되는 함몰부가 적어도 1개 이상 구비되고; 상기 패드돌기가 함몰부에 안착되면 패드는 패드가이드의 전후방향 중간위치에서 위치가 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 패드가이드는 중간위치에서 전후방향의 양단으로 갈수록 회전반경이 점차 증가하는 아크형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 패드에는 패드가이드와 선접촉하는 패드돌기가 형성되고; 운전자의 패드 조작시 패드돌기는 아크형상의 패드가이드를 따라 직선이동 및 회전이동이 함께 발생되면서 이동하는 것을 특징으로 한다.
상기 패드에는 운전자 발의 이탈을 방지하기 위한 2개의 이탈방지가이드가 패드의 좌우에서 위쪽으로 돌출되게 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 메인하우징과 패드를 연결하고 패드로부터 운전자의 조작력 해제시 패드가이드의 길이방향 중간위치로 패드를 복귀시키는 다수개의 리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 리턴스프링은 메인하우징과 패드의 전방쪽 좌우에 각각 1개씩 위치한 2개의 전방리턴스프링 및 메인하우징과 패드의 후방쪽 좌우에 각각 1개씩 위치한 2개의 후방리턴스프링을 포함하고; 상기 전방리턴스프링 및 후방리턴스프링은 각각 전방과 후방으로 이동한 패드를 패드가이드의 중간위치로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
상기 센서부는 패드가 전방으로 이동할 때에 차량의 가속신호를 발생하는 가속센서; 및 상기 패드가 후방으로 이동할 때에 차량의 제동신호를 발생하는 제동센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가속센서는 패드가이드의 길이방향 중간위치를 기준으로 전방쪽 위치의 패드 및 메인하우징에 각각 고정된 제1자석과 제1PCB를 포함하고; 상기 제1PCB는 패드의 전방 이동시 제1자석의 자속변화를 인식하여 차량의 가속기능과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 제동센서는 패드가이드의 길이방향 중간위치를 기준으로 후방쪽 위치의 패드 및 메인하우징에 각각 고정된 제2자석과 제2PCB를 포함하고; 상기 제2PCB는 패드의 후방 이동시 제2자석의 자속변화를 인식하여 차량의 제동기능과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1PCB와 제2PCB는 하나의 PCB로 구성이 가능한 것을 특징으로 한다.
운전자가 패드를 조작하지 않는 상태일 때 가속센서의 자속과 제동센서의 자속은 서로 동일한 초기자속상태를 유지하고; 운전자가 패드를 전방으로 이동시켜서 가속조작을 할 때에 초기자속상태를 기준으로 가속센서의 자속은 커지고 제동센서의 자속은 반대로 작아지며; 운전자가 패드를 후방으로 이동시켜서 제동조작을 할 때에 초기자속상태를 기준으로 가속센서의 자속은 작아지고 제동센서의 자속은 반대로 커지는 것을 특징으로 한다.
운전자가 패드를 전방 또는 후방으로 이동시켜서 가속조작 또는 제동조작을 할 때에 초기자속상태를 기준으로 가속센서의 자속과 제동센서의 자속이 동시에 커지거나 또는 동시에 작아지면 페달신호의 오류로 판정하는 것을 특징으로 한다.
운전자가 1개의 패드를 전방 또는 후방으로 조작할 때에 차량의 가속신호 또는 제동신호가 발생되는 것을 특징으로 한다.
상기 패드가 전방으로 이동시 패드의 전방부가 메인하우징에 접촉하면 가속방향 풀 스트로크가 규제되는 것을 특징으로 한다.
상기 패드가 후방으로 이동시 패드의 후방부가 메인하우징에 접촉하면 제동방향 풀 스트로크가 규제되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 전자식 페달장치는, 아크형상의 패드가이드가 전후로 연장되게 구비된 메인하우징; 상기 패드가이드와 접촉하도록 설치되고, 운전자의 조작시 아크형상의 패드가이드를 따라 접촉상태를 유지한 채로 전후로 회전 및 이동하는 패드; 및 상기 패드가 아크형상의 패드가이드를 따라 전방으로 회전하면서 이동할 때에 차량의 가속신호를 발생하는 가속센서 및 후방으로 회전하면서 이동할 때에 차량의 제동신호를 발생하는 제동센서를 구비한 센서부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자식 페달장치는, 운전자의 패드 조작시 패드가 아크형상의 패드가이드와 선접촉한 상태로 패드가이드를 따라 직선이동 및 회전이동을 함께 하면서 이동하는 구성으로, 운전자가 작은 힘으로 패드 조작이 가능하고, 운전자의 조작시 패드가 미소변위로 이동하지만 직선이동 및 회전이동이 함께 발생되어 조작상황을 운전자가 쉽게 알 수 있으며, 이를 통해 운전자의 피로도를 경감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 전자식 페달장치는 가속기능과 제동기능이 통합된 구성으로, 부품수 감축 및 원자절감을 도모할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 전자식 페달장치는 가속신호 발생시와 제동신호 발생시에 패드의 이동방향이 상이한 구성으로, 이를 통해 조작하는 패드의 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 2의 정면도,
도 4는 도 3의 측면도,
도 5는 도 4에서 패드가 절개된 도면,
도 6은 도 5에서 메인하우징이 절개된 도면,
도 7은 본 발명에 따른 리턴스프링의 설치구조에 대한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 센서부의 도면,
도 9 내지 도 10은 본 발명에 따라 가속 및 제동시 패드의 작동상태에 대한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 모터 제어기(MCU: Motor Control Unit), 하이브리드 제어기(HCU: Hybrid Control Unit) 등의 명칭에 포함된 유닛(Unit) 또는 제어 유닛(Control Unit)은 차량 특정 기능을 제어하는 제어 장치(Controller)의 명명에 널리 사용되는 용어일 뿐, 보편적 기능 유닛(Generic function unit)을 의미하는 것은 아니다.
제어기(Controller)는 담당하는 기능의 제어를 위해 다른 제어기나 센서와 통신하는 통신 장치, 운영체제나 로직 명령어와 입출력 정보 등을 저장하는 메모리 및 담당 기능 제어에 필요한 판단, 연산, 결정 등을 수행하는 하나 이상의 프로세서를 포함할 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 패드가이드(110)가 전후로 연장되게 구비된 메인하우징(100); 상기 패드가이드(110)와 접촉하도록 설치되고, 운전자의 조작시 패드가이드(110)를 따라 전후로 이동하는 패드(200); 및 상기 메인하우징(100)과 패드(200)에 구비되고, 패드(200)가 전후로 이동할 때에 차량의 가속신호 또는 제동신호를 발생하는 센서부(300);를 포함한다.
메인하우징(100)은 운전석 하부공간에 위치한 풋레스트패널(10)에 위치하도록 설치된다.
패드가이드(110)는 2개로 구성되며 각각 메인하우징(100)의 좌우에서 위쪽으로 돌출되고 전후로 연장되게 구비된다.
패드가이드(110)는 메인하우징(100)에 일체로 형성되거나 또는 별물로 제작된 후 메인하우징(100)에 고정되게 결합될 수 있다.
패드(200)상에 운전자가 발(20)을 안착시킨 후 발(20)을 전방으로 밀거나 후방으로 당겨서 패드(200)를 조작할 수 있다.
패드(200)가 패드가이드(110)와 접촉한 상태로 운전자의 조작에 의해 전방으로 이동할 때에 차량의 가속기능과 관련한 신호가 발생하고, 반대로 패드(200)가 패드가이드(110)와 접촉한 상태로 운전자의 조작에 의해 후방으로 이동할 때에 차량의 제동기능과 관련한 신호가 발생한다.
따라서, 본 발명에 따른 실시예는 가속 및 제동을 위한 패드(200)의 이동방향이 상이하며, 이를 통해 조작하는 패드(200)의 인지성 향상과 오조작 방지 및 패드 조작에 따른 안전성을 향상시킬 수가 있게 된다.
패드(200)에는 2개의 패드가이드(110)와 대응하는 위치에 가이드삽입홈(210)이 형성되어서 가이드삽입홈(210)속에 패드가이드(110)가 삽입되게 설치되며, 이를 통해 메인하우징(100)과 패드(200) 어셈블리의 크기를 컴팩트하게 구성할 수 있게 된다.
메인하우징(100)은 풋레스트패널(10)의 하측에 위치해서 숨겨지게 설치되며, 이를 통해 메인하우징(100)의 대부분을 풋레스트패널(10)을 통해 가릴 수 있게 됨에 따라 외관미 향상을 도모할 수 있게 된다.
풋레스트패널(10)에 형성된 패널구멍(11)을 통해 풋레스트패널(10)의 위로 패드가이드(110)가 돌출되고, 풋레스트패널(10)의 위쪽으로 돌출된 패드가이드(110)는 패드(200)의 가이드삽입홈(210)에 삽입되도록 설치되는 바, 이를 통해 패드(200)와 풋레스트패널(10)의 간격(C)을 최대한 좁힐 수 있게 됨에 따라 전체적인 페달장치의 사이즈를 크게 축소시킬 수 있게 된다.
패드(200)에는 패드돌기(220)가 형성되는데 패드돌기(220)는 가이드삽입홈(210)에서 전후방향의 위치에 형성되며, 패드돌기(220)는 패드가이드(110)와 선접촉하고, 특히 패드(200)가 전후로 이동할 때에 패드돌기(220)는 패드가이드(110)와 선접촉된 상태로 패드가이드(110)를 따라 전후로 이동하게 된다.
패드돌기(220)와 패드가이드(110)의 접촉으로 패드(200)는 보다 안정된 자세로 전후로 이동할 수 있게 되고, 특히 패드돌기(220)와 패드가이드(110)의 선접촉으로 접촉 마찰을 최소화할 수 있게 됨에 따라 보다 원활한 패드(200)의 이동이 가능하게 된다.
패드가이드(110)에는 패드돌기(220)가 안착되는 함몰부(120)가 적어도 1개 이상 구비되고, 패드돌기(220)가 함몰부(120)에 안착되면 패드(200)는 패드가이드(110)의 전후방향 중간위치에서 위치가 고정되며, 이때 가속신호 또는 제동신호는 발생하지 않는다.
운전자가 패드(200)를 조작하지 않을 때 함몰부(120)에 패드돌기(220)가 삽입되어 안착됨에 따라 함몰부(120)는 패드(200)의 초기위치를 규정해주는 역할을 한다.
함몰부(120)는 패드가이드(110)에 적어도 1개 이상의 위치에 형성될 수 있으며, 패드가이드(110)의 길이방향을 따라 전방쪽 위치 또는 후방쪽 위치 또는 전후방쪽 위치에 모두 형성될 수 있다.
패드가이드(110)는 중간위치에서 전후방향의 양단으로 갈수록 회전반경이 점차 증가하는 아크(arc)형상 또는 타원형상으로 형성되며, 따라서 운전자의 패드(200) 조작시 패드가이드(110)에 선접촉하는 패드돌기(220)는 아크형상의 패드가이드(110)를 따라 직선이동 및 회전이동이 함께 발생되면서 이동하게 된다.
이를 통해 운전자의 패드(200) 조작시 작은 힘으로 조작이 가능하고, 패드(200)가 미소변위로 이동하지만 직선이동 및 회전이동이 함께 발생되어 조작상황을 운전자가 쉽게 알 수 있으며, 특히 운전자의 피로도를 경감시킬 수 있는 장점이 있다.
패드(200)에는 운전자 발(20)의 이탈을 방지하기 위한 2개의 이탈방지가이드(230)가 패드(200)의 좌우에서 위쪽으로 돌출되게 구비되며, 이를 통해 운전자는 보다 안정된 상태로 패드(200)를 쉽게 조작할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 실시예는 메인하우징(100)과 패드(200)를 연결하고 패드(200)로부터 운전자의 조작력 해제시 패드가이드(110)의 길이방향 중간위치로 패드(200)를 복귀시키는 다수개의 리턴스프링(400)을 포함한다.
리턴스프링(400)은 길이방향 중간부가 원형으로 다수 번 감겨지고 양단이 메인하우징(100)과 패드(200)에 각각 고정되게 설치되는 바, 이를 위해 메인하우징(100)과 패드(200)에는 스프링걸림부(130,240)가 각각 구비된다.
리턴스프링(400)은 메인하우징(100)과 패드(200)의 전방쪽 좌우에 각각 1개씩 위치한 2개의 전방리턴스프링(410) 및 메인하우징(100)과 패드(200)의 후방쪽 좌우에 각각 1개씩 위치한 2개의 후방리턴스프링(420)을 포함한다.
즉, 리턴스프링(400)은 2개의 전방리턴스프링(410) 및 2개의 후방리턴스프링(420)이 조합된 총 4개의 스프링으로 구성되어 보다 안정적으로 패드(200)가 복귀할 수 있도록 한다.
센서부(300)는 패드(200)가 전방으로 이동할 때에 차량의 가속신호를 발생하는 가속센서(310), 및 패드(200)가 후방으로 이동할 때에 차량의 제동신호를 발생하는 제동센서(320)를 포함한다.
가속센서(310)는 패드가이드(110)의 길이방향 중간위치를 기준으로 전방쪽 위치의 패드(200) 및 메인하우징(100)에 각각 고정된 제1자석(311)과 제1PCB(312, Printed Circuit Board)를 포함하고, 제1PCB(312)는 패드(200)의 전방 이동시 제1자석(311)의 자속변화를 인식하여 차량의 가속기능과 관련된 신호를 발생하게 된다.
제동센서(320)는 패드가이드(110)의 길이방향 중간위치를 기준으로 후방쪽 위치의 패드(200) 및 메인하우징(100)에 각각 고정된 제2자석(321)과 제2PCB(322)를 포함하고, 제2PCB(322)는 패드(200)의 후방 이동시 제2자석(321)의 자속변화를 인식하여 차량의 제동기능과 관련된 신호를 발생하게 된다.
제1PCB(312)와 제2PCB(322)는 자석을 인식할 수 있는 홀센서를 각각 구비한 구성이며, 특히 제1PCB(312)와 제2PCB(322)는 하나의 PCB로 구성되어 컴팩트한 사이즈로 설계될 수도 있을 것이다.
도 6과 같이 운전자가 패드(200)를 조작하지 않는 상태일 때 리턴스프링(400)에 의해 패드(200)는 패드가이드(110)의 길이방향 중간위치에서 고정되며, 이때 가속센서(310)의 자속과 제동센서(320)의 자속은 서로 동일하며, 자속이 동일한 상태를 초기자속상태로 정의한다.
도 9와 같이 운전자가 패드(200)를 조작해서 전방으로 이동시키면 가속조작이 진행되고, 가속조작이 진행될 때에 초기자속상태를 기준으로 가속센서(310)의 자속은 커지고 제동센서(320)의 자속은 반대로 작아지게 된다.
즉, 패드(200)의 가속조작시 제1자석(311)이 제1PCB(312)에 가까워짐에 따라 가속센서(310)의 자속은 커지고, 반대로 제2자석(321)은 제2PCB(322)로부터 멀어짐에 따라 제동센서(320)의 자속은 작아지게 된다.
도 10과 같이 운전자가 패드(200)를 조작해서 후방으로 이동시키면 제동조작이 진행되고, 제동조작이 진행될 때에 초기자속상태를 기준으로 가속센서(310)의 자속은 작아지고 제동센서(320)의 자속은 반대로 커지게 된다.
즉, 패드(200)의 제동조작시 제1자석(311)은 제1PCB(312)로부터 멀어짐에 따라 가속센서(310)의 자속은 작아지고, 반대로 제2자석(321)이 제2PCB(322)에 가까워짐에 따라 제동센서(320)의 자속은 커지게 된다.
그리고, 운전자가 패드(200)를 전방 또는 후방으로 이동시켜서 가속조작 또는 제동조작을 할 때에 초기자속상태를 기준으로 가속센서(310)의 자속과 제동센서(320)의 자속이 동시에 커지거나 또는 동시에 작아지면 페달신호의 오류로 판정하게 되고, 이때에는 가속신호 또는 제동신호를 발생하지 않게 되어 오작동을 예방할 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 실시예는 운전자가 1개의 패드(200)를 전방 또는 후방으로 조작할 때에 차량의 가속신호 또는 제동신호가 발생되는 것이 특징이며, 도 9와 같이 패드(200)가 전방으로 이동시 패드(200)의 전방부가 메인하우징(100)에 접촉하면 가속방향 풀 스트로크(full storke)가 규제되고, 도 10과 같이 패드(200)가 후방으로 이동시 패드(200)의 후방부가 메인하우징(100)에 접촉하면 제동방향 풀 스트로크가 규제된다.
한편, 메인하우징(100)의 좌우에는 각각 하우징커버(140)가 결합되어서 외관미를 향상시키고, 패드(200)의 좌우에도 각각 패드커버(250)가 결합되어서 외관미를 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명에 따른 전자식 페달장치는, 아크형상의 패드가이드(110)가 전후로 연장되게 구비된 메인하우징(100); 상기 패드가이드(110)와 접촉하도록 설치되고, 운전자의 조작시 아크형상의 패드가이드(110)를 따라 접촉상태를 유지한 채로 전후로 회전 및 이동하는 패드(200); 및 상기 패드(200)가 아크형상의 패드가이드(110)를 따라 전방으로 회전하면서 이동할 때에 차량의 가속신호를 발생하는 가속센서(310) 및 후방으로 회전하면서 이동할 때에 차량의 제동신호를 발생하는 제동센서(320)를 구비한 센서부(300);를 포함한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전자식 페달장치는, 운전자의 패드(200) 조작시 패드(200)가 아크형상의 패드가이드(110)와 선접촉한 상태로 패드가이드(110)를 따라 직선이동 및 회전이동을 함께 하면서 이동하는 구성으로, 운전자가 작은 힘으로 패드(200) 조작이 가능하고, 운전자의 조작시 패드(200)가 미소변위로 이동하지만 직선이동 및 회전이동이 함께 발생되어 조작상황을 운전자가 쉽게 알 수 있으며, 이를 통해 운전자의 피로도를 경감시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 전자식 페달장치는 가속기능과 제동기능이 통합된 구성으로, 부품수 감축 및 원가절감을 도모할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 전자식 페달장치는 가속신호 발생시와 제동신호 발생시에 패드(200)의 이동방향이 상이한 구성으로, 이를 통해 조작하는 패드(200)의 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.
10 - 풋레스트패널 11 - 패널구멍
20 - 운전자 발 100 - 메인하우징
110 - 패드가이드 120 - 함몰부
130 - 스프링걸림부 140 - 하우징커버
200 - 패드 210 - 가이드삽입홈
220 - 패드돌기 230 - 이탈방지가이드
240 - 스프링걸림부 250 - 패드커버
300 - 센서부 310 - 가속센서
311 - 제1자석 312 - 제1PCB
320 - 제동센서 321 - 제2자석
322 - 제2PCB 400 - 리턴스프링
410 - 전방리턴스프링 420 - 후방리턴스프링

Claims (20)

  1. 패드가이드가 전후로 연장되게 구비된 메인하우징;
    상기 패드가이드와 접촉하도록 설치되고, 운전자의 조작시 패드가이드를 따라 전후로 이동하는 패드; 및
    상기 메인하우징과 패드에 구비되고, 패드가 전후로 이동할 때에 차량의 가속신호 또는 제동신호를 발생하는 센서부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 패드가이드는 메인하우징의 좌우에서 위쪽으로 돌출되고 전후로 연장된 2개의 가이드로 구성되고;
    상기 패드에는 2개의 패드가이드와 대응하는 위치에 가이드삽입홈이 형성되어서 가이드삽입홈속에 패드가이드가 삽입되게 설치된 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 메인하우징은 풋레스트패널의 하측에 위치해서 숨겨지고;
    상기 풋레스트패널의 위로 패드가이드가 돌출되어서 패드의 가이드삽입홈에 삽입되게 설치된 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 가이드삽입홈에서 전후방향의 위치에 패드가이드와 접촉하는 패드돌기가 형성되고;
    상기 패드가 전후로 이동할 때에 패드돌기는 패드가이드와 선접촉된 상태로 패드가이드를 따라 전후로 이동하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 패드가이드에는 패드돌기가 안착되는 함몰부가 적어도 1개 이상 구비되고;
    상기 패드돌기가 함몰부에 안착되면 패드는 패드가이드의 전후방향 중간위치에서 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 패드가이드는 중간위치에서 전후방향의 양단으로 갈수록 회전반경이 점차 증가하는 아크형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 패드에는 패드가이드와 선접촉하는 패드돌기가 형성되고;
    운전자의 패드 조작시 패드돌기는 아크형상의 패드가이드를 따라 직선이동 및 회전이동이 함께 발생되면서 이동하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 패드에는 운전자 발의 이탈을 방지하기 위한 2개의 이탈방지가이드가 패드의 좌우에서 위쪽으로 돌출되게 구비된 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인하우징과 패드를 연결하고 패드로부터 운전자의 조작력 해제시 패드가이드의 길이방향 중간위치로 패드를 복귀시키는 다수개의 리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 리턴스프링은 메인하우징과 패드의 전방쪽 좌우에 각각 1개씩 위치한 2개의 전방리턴스프링 및 메인하우징과 패드의 후방쪽 좌우에 각각 1개씩 위치한 2개의 후방리턴스프링을 포함하고;
    상기 전방리턴스프링 및 후방리턴스프링은 각각 전방과 후방으로 이동한 패드를 패드가이드의 중간위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서부는 패드가 전방으로 이동할 때에 차량의 가속신호를 발생하는 가속센서; 및
    상기 패드가 후방으로 이동할 때에 차량의 제동신호를 발생하는 제동센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 가속센서는 패드가이드의 길이방향 중간위치를 기준으로 전방쪽 위치의 패드 및 메인하우징에 각각 고정된 제1자석과 제1PCB를 포함하고;
    상기 제1PCB는 패드의 전방 이동시 제1자석의 자속변화를 인식하여 차량의 가속기능과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제동센서는 패드가이드의 길이방향 중간위치를 기준으로 후방쪽 위치의 패드 및 메인하우징에 각각 고정된 제2자석과 제2PCB를 포함하고;
    상기 제2PCB는 패드의 후방 이동시 제2자석의 자속변화를 인식하여 차량의 제동기능과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1PCB와 제2PCB는 하나의 PCB로 구성이 가능한 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  15. 청구항 13에 있어서,
    운전자가 패드를 조작하지 않는 상태일 때 가속센서의 자속과 제동센서의 자속은 서로 동일한 초기자속상태를 유지하고;
    운전자가 패드를 전방으로 이동시켜서 가속조작을 할 때에 초기자속상태를 기준으로 가속센서의 자속은 커지고 제동센서의 자속은 반대로 작아지며;
    운전자가 패드를 후방으로 이동시켜서 제동조작을 할 때에 초기자속상태를 기준으로 가속센서의 자속은 작아지고 제동센서의 자속은 반대로 커지는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    운전자가 패드를 전방 또는 후방으로 이동시켜서 가속조작 또는 제동조작을 할 때에 초기자속상태를 기준으로 가속센서의 자속과 제동센서의 자속이 동시에 커지거나 또는 동시에 작아지면 페달신호의 오류로 판정하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  17. 청구항 1에 있어서,
    운전자가 1개의 패드를 전방 또는 후방으로 조작할 때에 차량의 가속신호 또는 제동신호가 발생되는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 패드가 전방으로 이동시 패드의 전방부가 메인하우징에 접촉하면 가속방향 풀 스트로크가 규제되는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 패드가 후방으로 이동시 패드의 후방부가 메인하우징에 접촉하면 제동방향 풀 스트로크가 규제되는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
  20. 아크형상의 패드가이드가 전후로 연장되게 구비된 메인하우징;
    상기 패드가이드와 접촉하도록 설치되고, 운전자의 조작시 아크형상의 패드가이드를 따라 접촉상태를 유지한 채로 전후로 회전 및 이동하는 패드; 및
    상기 패드가 아크형상의 패드가이드를 따라 전방으로 회전하면서 이동할 때에 차량의 가속신호를 발생하는 가속센서 및 후방으로 회전하면서 이동할 때에 차량의 제동신호를 발생하는 제동센서를 구비한 센서부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 페달장치.
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