KR20170137427A

KR20170137427A - 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치 및 이의 작동 제어방법

Info

Publication number: KR20170137427A
Application number: KR1020160069568A
Authority: KR
Inventors: 김은식
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2017-12-13
Also published as: KR102532342B1

Abstract

본 발명은 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치 및 이의 작동 제어방법에 관한 것으로, 차량의 자율주행 모드상황에서 페달케이스(20)의 원호부(21)가 베이스패널(10)의 수납홈(11)으로 삽입되고, 페달케이스(20)의 커버부(22)가 수납홈(11)의 개방부를 가려서 커버링하게 됨으로써, 자율주행 모드상황에서 운전자에 의한 가속페달(1)과 브레이크페달(3)의 조작이 불가능해짐에 따라 페달의 오조작을 방지할 수 있도록 된 것이다.

Description

자율주행 차량용 페달 조작 안전장치 및 이의 작동 제어방법{SAFETY APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING PEDAL OF AUTONOMOUS DRIVING VEHICLE}

본 발명은 자율주행 상황에서 운전자가 페달을 오조작하는 것을 방지할 수 있는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치 및 이의 작동 제어방법에 관한 기술이다.

자율주행 차량이란 운전자가 핸들과 가속페달 및 브레이크 등을 조작하지 않아도 스스로 목적지까지 찾아가는 차량으로, 항공기와 선박 등에 적용된 자율주행 기술이 접목된 스마트 차량을 일컫는다.

차량의 자율주행을 실현하기 위해서는 차간 거리를 자동으로 유지해 주는 HDA(Highway Driving Assist) 기술, 차선이탈 경보 시스템(LDWS; Lane Departure Warning System), 차선유지 지원 시스템(LKAS; Lane Keeping Assist System), 후측방 경보 시스템(BSD; Blind Spot Detection), 어드밴스트 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC), 자동 긴급제동 시스템(AEB; Autonomous Emergency Braking) 등과 같은 차량 기술 이외에 차량과 기지국사이의 통신기술, 차량과 위성사이의 통신기술 등 진보된 다양한 기술들이 필요하다.

한편, 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, 자율주행 상황에서 운전자의 페달 오조작을 방지할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있는 실정이다.

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 10-2010-0005362호

본 발명은, 운전자가 직접 운전을 하는 상황에서는 운전자에 의한 페달조작을 가능하게 하고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 페달의 오조작을 방지할 수 있도록 하며, 더 나아가 운전자가 페달을 직접 조작하지 않는 상황(크루즈 컨트롤 기능을 사용하는 상황)일 때에는 운전자가 발을 편안하게 거치시킬 수 있는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치 및 이의 작동 제어방법을 제공함에 그 목적으로 한다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치는, 운전석 하부공간에 위치하고 전방쪽으로 돌출된 수납홈이 형성된 베이스패널; 및 상기 수납홈으로 삽입되거나 돌출되도록 베이스패널에 회전 가능하게 결합되고 가속페달과 브레이크페달이 회전 가능하게 결합된 것으로 수납홈으로 삽입시 가속페달과 브레이크페달도 함께 수납홈으로 삽입되어서 운전자쪽으로의 노출을 커버링하는 페달케이스;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 베이스패널에 고정되고 페달케이스와 연결되게 설치된 것으로 페달케이스의 회전을 위해 동력을 제공하는 액추에이터; 상기 액추에이터의 동작을 제어하는 차량 제어기; 및 운전자의 조작으로 자율주행 신호 또는 수동주행 신호를 발생해서 상기 차량 제어기로 전달하는 주행모드 스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 베이스패널은 운전석의 대시패널과 연결된 수직부 및 수직부와 연결된 바닥부를 구비하고; 상기 수직부와 바닥부가 연결된 모서리에 수납홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 수납홈은 단면이 4분의 1인 원통형 홈으로 형성되고; 상기 페달케이스는 수납홈과 동일한 원호곡면을 갖는 원호부 및 원호부와 직각방향으로 연결된 커버부를 구비하고; 상기 커버부의 단부가 액추에이터의 회전축과 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 액추에이터는 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전동력의 발생이 가능한 스텝모터인 것을 특징으로 한다.

상기 수납홈을 형성하는 원호곡면의 중심과 페달케이스의 원호부를 형성하는 원호곡률의 중심이 서로 일치하고 일치된 중심에 액추에이터의 회전축이 위치하도록 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 원호부와 커버부가 연결된 모서리부에 힌지축이 설치되고; 상기 가속페달과 브레이크페달은 원호부와 커버부사이에 위치하면서 일단이 힌지축을 매개로 페달케이스에 대해 회전 가능하게 설치되며; 상기 원호부에는 가속페달과 브레이크페달의 노출을 위해 가속페달 설치홀과 브레이크페달 설치홀이 이격되게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 힌지축에 의해 관통되면서 페달케이스와 가속페달에 양단이 고정되게 설치된 가속페달 리턴스프링; 및 상기 힌지축에 의해 관통되면서 페달케이스와 브레이크페달에 양단이 고정되게 설치된 브레이크페달 리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가속페달과 브레이크페달은 원호부와 커버부사이에 위치하면서 원호부의 밖으로 돌출되지 않도록 설치됨과 더불어 오조작 방지를 위해 초기 설치각도가 서로 상이한 것을 특징으로 한다.

상기 페달케이스에서 가속페달 설치홀과 브레이크페달 설치홀사이에는 운전자가 발을 거치할 수 있는 중간프레임이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 페달케이스의 원호부가 베이스패널의 수납홈으로 삽입되면 운전자의 발이 수납홈으로 삽입되는 것을 방지할 수 있도록 페달케이스의 커버부가 수납홈의 개방부를 가리도록 커버링하는 것을 특징으로 한다.

상기 가속페달에 결합된 가속페달 자석; 및 상기 가속페달 자석과 대면하도록 페달케이스에 결합된 것으로 가속페달 자석의 위치변화에 따라 가속페달의 회전각을 검출하는 가속페달 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이크페달에 결합된 브레이크페달 자석; 및 상기 브레이크페달 자석과 대면하도록 페달케이스에 결합된 것으로 브레이크페달 자석의 위치변화에 따라 브레이크페달의 회전각을 검출하는 브레이크페달 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치의 작동 제어방법은, 차량의 시동 온(ON) 상태에서 운전자가 주행모드 스위치를 조작하여 차량의 자율주행 모드 또는 수동주행 모드를 선택하는 주행모드 선택단계; 및 운전자에 의해 선택된 주행모드에 따라 페달케이스의 원호부가 베이스패널의 수납홈으로 삽입되거나 또는 수납홈으로부터 돌출되도록 페달케이스가 회전하는 페달케이스 작동단계;포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 주행모드 선택단계에서 자율주행 모드가 선택되면 페달케이스가 베이스패널에 대해 회전해서 페달케이스의 원호부가 베이스패널의 수납홈으로 삽입되고; 상기 원호부가 수납홈으로 삽입되면 페달케이스에 결합된 가속페달과 브레이크페달이 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달케이스의 커버부가 수납홈의 개방부를 가려서 커버링하는 것을 특징으로 한다.

상기 주행모드 선택단계에서 수동주행 모드가 선택되면 페달케이스가 베이스패널에 대해 회전해서 페달케이스의 원호부가 베이스패널의 수납홈으로부터 돌출되고; 상기 원호부가 수납홈으로부터 돌출되면 페달케이스에 결합된 가속페달과 브레이크페달은 페달케이스에 형성된 가속페달 설치홀과 브레이크페달 설치홀을 통해서 운전자쪽으로 노출되어서 운전자에 의한 조작이 가능하게 되는 것을 특징으로 한다.

상기 주행모드 선택단계에서 자율주행 모드가 선택되고 난 다음 일정시간 경과 후 가속페달 신호 또는 브레이크페달 신호가 발생하게 되면 페일세이프 모드가 작동하는 것을 특징으로 한다.

상기 페일세이프 모드가 작동하면 운전자에게 경고 알람이 제공됨과 동시에 차속이 제한되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 차량의 자율주행 모드상황에서 페달케이스의 원호부가 베이스패널의 수납홈으로 삽입되고, 페달케이스의 커버부가 수납홈의 개방부를 가려서 커버링하게 되는 바, 이를 통해 페달케이스에 결합된 가속페달과 브레이크페달이 운전자에 의한 조작이 불가능하게 됨으로써 운전자의 페달 오조작 위험을 없앨 수 있게 되고, 이 결과 자율주행 모드 상황에서의 주행 안전성 향상 및 사고발생을 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 자율주행 모드상황에서 가속페달과 브레이크페달을 커버링하는 페달케이스의 커버부에 운전자가 발을 올려놓고 휴식을 취할 수 있게 됨으로써 보다 편안하게 휴식을 취할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치의 사시도로서 수동주행 모드 상태시의 도면,
도 2는 도 1을 전방에서 바라본 사시도,
도 3 내지 도 4는 도 1의 우측면도와 분해 사시도,
도 5는 도 1에서 베이스패널을 제거한 상태로 전방에서 바라본 사시도,
도 6과 도 7은 자율주행 모드 상태시의 도면,
도 8은 본 발명에 따른 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치의 작동 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치 및 이의 작동 제어방법에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 운전석 하부공간에 위치하고 전방쪽으로 돌출된 수납홈(11)이 형성된 베이스패널(10); 및 상기 수납홈(11)으로 삽입되거나 돌출되도록 베이스패널(10)에 회전 가능하게 결합되고 가속페달(1)과 브레이크페달(3)이 회전 가능하게 결합된 것으로 수납홈(11)으로 삽입시 가속페달(1)과 브레이크페달(3)도 함께 수납홈(11)으로 삽입되어서 운전자쪽으로의 노출을 커버링하는 페달케이스(20);를 포함한다.

차량에 설치되는 페달은 가속페달(1)과 브레이크페달(3)을 기본으로 하고, 필요에 따라서는 클러치페달을 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 베이스패널(10)에 고정되고 페달케이스(20)와 연결되게 설치된 것으로 페달케이스(20)의 회전을 위해 동력을 제공하는 액추에이터(30); 상기 액추에이터(30)의 동작을 제어하는 차량 제어기(40); 및 운전자의 조작으로 자율주행 신호 또는 수동주행 신호를 발생해서 상기 차량 제어기(40)로 전달하는 주행모드 스위치(50);를 더 포함한다.

자율주행 모드는 운전자가 직접 페달 및 핸들을 조작하지 않아도 차량이 도로 여건 및 주변 여견 등을 고려해서 스스로 주행하는 모드이고, 수동주행 모드는 이와 반대되는 개념으로 운전자가 직접 페달 및 핸들을 조작함에 따라 차량이 운행되는 모드를 의미한다.

상기 차량 제어기(40)는 차량에 구비된 ECU로서 주행모드 스위치(50)의 조작신호를 전달받아서 액추에이터(30)의 동작을 위한 제어신호를 발생하게 된다.

상기 주행모드 스위치(50)는 버튼 스위치 또는 다이얼 스위치 또는 레버 스위치 중 어느 하나로 구성될 수 있으며, 크게 자율주행 스위치(51) 및 수동주행 스위치(52)로 구성될 수 있다.

상기 주행모드 스위치(50)는 운전자가 조작하기 쉽게 콘솔 또는 센터페시아 또는 조향핸들 등에 장착될 수 있다.

상기 베이스패널(10)은 운전석의 대시패널과 연결된 수직부(12) 및 수직부(12)와 연결된 바닥부(13)를 구비하고, 상기 수직부(12)와 바닥부(13)가 연결된 모서리에 수납홈(11)이 형성된 구조를 갖는다.

상기 베이스패널(10)은 차체패널이거나 또는 차체패널과 별물로 제작된 후 차체패널과 결합된 구조가 될 수 있다.

상기 수납홈(11)은 단면이 4분의 1인 원통형 홈으로 형성되고, 상기 페달케이스(20)는 수납홈(11)과 동일한 원호곡면을 갖는 원호부(21) 및 원호부(21)와 직각방향으로 연결된 커버부(22)를 구비하며, 상기 커버부(22)의 단부가 액추에이터(30)의 회전축(31)과 결합된 구조가 된다.

상기 페달케이스(20)의 원호부(21)는 페달케이스(20)의 회전에 의해 수납홈(11)속으로 삽입되어서 중첩을 이루는 구조로, 수납홈(11)과 원호부(21)가 차지하는 공간을 최소화시킬 수 있도록 수납홈(11)과 페달케이스(20)의 원호부(21)는 동일한 원호 곡률을 갖도록 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 수납홈(11)과 원호부(21)가 차지하는 공간의 최소화를 위해 수납홈(11)을 형성하는 원호곡면의 중심(C1)과 페달케이스(20)의 원호부(21)를 형성하는 원호곡률의 중심(C2)은 서로 일치하는 것이 바람직하고, 일치된 중심(C1,C2)에 액추에이터(30)의 회전축(31)이 위치하도록 설치된 것이 바람직하다.

상기 액추에이터(30)는 회전축(31)이 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전할 수 있도록 동력을 발생하는 스텝모터인 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 실시예는 상기 원호부(21)와 커버부(22)가 연결된 모서리부에 힌지축(61)이 설치되고, 상기 가속페달(1)과 브레이크페달(3)은 원호부(21)와 커버부(22)사이에 위치하면서 일단이 힌지축(61)을 매개로 페달케이스(20)에 대해 회전 가능하게 설치되며, 상기 원호부(21)에는 가속페달(1)과 브레이크페달(3)의 노출을 위해 가속페달 설치홀(23)과 브레이크페달 설치홀(24)이 이격되게 형성된다.

즉, 페달케이스(20)의 원호부(21)가 베이스패널(10)의 수납홈(11)으로부터 돌출된 상황에서 운전자는 가속페달 설치홀(23)을 통해 가속페달(1)을 밟아서 조작할 수 있게 되고, 또한 브레이크페달 설치홀(24)을 통해 브레이크페달(3)을 밟아서 조작할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상기 힌지축(61)에 의해 관통되면서 페달케이스(20)와 가속페달(1)에 양단이 고정되게 설치된 가속페달 리턴스프링(62); 및 상기 힌지축(61)에 의해 관통되면서 페달케이스(20)와 브레이크페달(3)에 양단이 고정되게 설치된 브레이크페달 리턴스프링(63);을 더 포함한다.

상기 가속페달 리턴스프링(62)과 브레이크페달 리턴스프링(63)은 코일스프링으로, 운전자가 운전자가 페달을 밟아서 조작할 때에 압축되면서 탄성력을 축적하게 되고, 페달로부터 답력을 제거할 때에 축적된 탄성력으로 페달을 초기위치로 복귀시키게 된다.

상기 가속페달(1)과 브레이크페달(3)은 원호부(21)와 커버부(22)사이에 위치하면서 원호부(21)의 밖으로 돌출되지 않도록 설치됨과 더불어 오조작 방지를 위해 초기 설치각도가 서로 상이한 것을 특징으로 한다.

즉, 가속페달(1)과 브레이크페달(3)의 초기 설치각도를 서로 상이하게 하면 가속페달(1)과 브레이크페달(3)을 밟을 때의 조작력 및 인지력이 서로 상이해짐에 따라 운전자의 오조작을 방지할 수 있게 되는 것이다.

본 발명에 따른 실시예는 가속페달(1)보다 브레이크페달(3)이 운전자가 있는 후방쪽으로 더 돌출되도록 설치된 구조가 일예로서 도시되어 있는 바, 이를 통해 운전자는 긴급 상황 발생시에 브레이크페달(3)을 밟아서 긴급제동을 할 수 있게 된다.

상기 페달케이스(20)에서 가속페달 설치홀(23)과 브레이크페달 설치홀(24)사이에는 운전자가 발을 거치할 수 있는 중간프레임(25)이 구비되는 바, 상기 중간프레임(25)은 가속페달(1)과 브레이크페달(3)의 위치를 분리시키는 역할을 할 뿐만 아니라 크루즈 컨트롤 기능을 사용하는 상황에서 운전자가 발을 편안하게 거치시킬 수 있는 역할도 하게 됨으로써 승차감 향상에 도움을 줄 수 있게 된다.

페달케이스(20)의 원호부(21)가 베이스패널(10)의 수납홈(11)으로 삽입되면 운전자의 발이 수납홈(11)으로 삽입되는 것을 방지할 수 있도록 페달케이스(20)의 커버부(22)는 수납홈(11)의 개방부를 가리도록 커버링하게 되는 바, 이로 인해 운전자의 발이 페달쪽에 위치해도 운전자의 발은 가속페달(1) 또는 브레이크페달(3)과 접촉하지 않고 페달케이스(20)의 커버부(22)와 접촉하게 됨으로써 자율주행 모드에서 원치 않는 페달의 오조작을 예방할 수 있게 되며, 더 나아가 운전자는 넓어진 운전석 하부의 공간을 활용해서 보다 편안한 상태로 휴식을 취할 수 있게 된다.

그리고, 페달케이스(20)의 원호부(21)가 수납홈(11)으로부터 돌출되면 페달케이스(20)에 결합된 가속페달(1)과 브레이크페달(3)은 가속페달 설치홀(23)과 브레이크페달 설치홀(24)을 통해서 운전자쪽으로 노출이 되는 바, 이때부터 가속페달(1)과 브레이크페달(3)은 운전자에 의한 조작이 가능한 수동주행 모드 상태가 된다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 가속페달(1)에 결합된 가속페달 자석(64); 상기 가속페달 자석(64)과 대면하도록 페달케이스(20)에 결합된 것으로 가속페달 자석(64)의 위치변화에 따라 가속페달(1)의 회전각을 검출하는 가속페달 센서(65); 상기 브레이크페달(3)에 결합된 브레이크페달 자석(66); 및 상기 브레이크페달 자석(66)과 대면하도록 페달케이스(20)에 결합된 것으로 브레이크페달 자석(66)의 위치변화에 따라 브레이크페달(3)의 회전각을 검출하는 브레이크페달 센서(67);를 더 포함한다.

상기 가속페달 센서(65)와 브레이크페달 센서(67)는 신호는 차량 제어기(40)로 전달되고, 차량 제어기(40)는 가속페달 센서(65)와 브레이크페달 센서(67)의 신호를 전달받아서 차량의 가속 및 브레이킹과 관련된 장치들로 제어신호를 전달하게 된다.

본 발명에 따른 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치의 작동 제어방법에 대해서 도 1 내지 도 8을 참조로 설명하면, 차량의 시동 온(ON) 상태에서 운전자가 주행모드 스위치(50)를 조작하여 차량의 자율주행 모드 또는 수동주행 모드를 선택하는 주행모드 선택단계; 및 운전자에 의해 선택된 주행모드에 따라 페달케이스(20)의 원호부(21)가 베이스패널(10)의 수납홈(11)으로 삽입되거나 또는 수납홈(11)으로부터 돌출되도록 페달케이스(20)가 회전하는 페달케이스 작동단계;를 포함한다.

여기서, 상기 주행모드 선택단계에서 자율주행 모드가 선택되면 페달케이스(20)는 베이스패널(10)에 대해 회전해서 페달케이스(20)의 원호부(21)가 베이스패널(10)의 수납홈(11)으로 삽입되는 바, 상기와 같이 원호부(21)가 수납홈(11)으로 삽입되면 페달케이스(20)에 결합된 가속페달(1)과 브레이크페달(3)은 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달케이스(20)의 커버부(22)가 수납홈(11)의 개방부를 가려서 커버링하게 된다.

그리고, 상기 주행모드 선택단계에서 수동주행 모드가 선택되면 페달케이스(20)는 베이스패널(10)에 대해 회전해서 페달케이스(20)의 원호부(21)가 베이스패널(10)의 수납홈(11)으로부터 돌출되는 바, 상기와 같이 원호부(21)가 수납홈(11)으로부터 돌출되면 페달케이스(20)에 결합된 가속페달(1)과 브레이크페달(3)은 페달케이스(20)에 형성된 가속페달 설치홀(23)과 브레이크페달 설치홀(24)을 통해서 운전자쪽으로 노출되며, 이때부터 가속페달(1)과 브레이크페달(3)은 운전자에 의한 조작이 가능한 수동주행 모드가 된다.

또한, 본 발명은 주행모드 선택단계에서 자율주행 모드가 선택되고 난 다음 일정시간 경과 후 가속페달 신호 또는 브레이크페달 신호가 발생하게 되면 페일세이프(fail safe) 모드가 작동하게 되는 바, 상기와 같이 페일세이프 모드가 작동하면 운전자에게 경고 알람(경고등, 경고음, 경고메세지 등을 모두 포함한다)이 제공되고, 이와 동시에 차속이 제한되어서 결국에는 차속이 제로(zero)인 상태가 된다.

이하, 본 발명 실시예의 작용에 대해서 설명한다.

차량의 시동이 온(ON)되고 나면(단계 S1), 주행모드 스위치(50)의 조작여부를 판단하게 되는데(단계 S2), 주행모드 스위치(50)의 조작이 없는 것으로 판단되면 직전의 주행모드를 실행하게 되는 바(단계 S3), 직전의 주행모드란 시동 오프(OFF)시의 주행모드를 의미한다.

주행모드 스위치(50)의 조작에 따라 자율주행 스위치(51)가 조작되면 차량 제어기(40)는 주행 모드를 판단해서 자율주행 모드를 선택하게 되고(단계 S4), 이와 동시에 차량 제어기(40)는 액추에이터(30)로 제어신호를 보내게 된다.

자율주행 모드의 선택에 의해서 액추에이터(30)가 구동하게 되면, 회전축(31)과 결합된 페달케이스(20)는 베이스패널(10)에 대해 회전해서 페달케이스(20)의 원호부(21)가 베이스패널(10)의 수납홈(11)으로 삽입된다.(단계 S5, 도 6 내지 도 7의 상태)

상기와 같이 원호부(21)가 수납홈(11)으로 삽입되면 페달케이스(20)의 커버부(22)가 수납홈(11)의 개방부(운전자를 향하는 부위)를 가려서 커버링하게 되는 바, 이에 따라 페달케이스(20)에 결합된 가속페달(1)과 브레이크페달(3)은 페달케이스(20)의 커버부(22)에 의해 가려져서 운전자에 의한 조작이 불가능한 자율주행 모드가 실행된다.(단계 S6)

자율주행 모드가 실행된 후 차량 제어기(40)는 지속적으로 차량의 시동 오프 여부를 판단하게 되고(단계 S7), 시동 오프인 상태로 판단시에는 로직을 종료하게 되며, 시동 온 상태로 판단시에는 주행모드 변경신호가 발생하였는지를 지속적으로 판단하게 된다.(단계 S8)

여기서, 주행모드 변경신호가 발생한 것으로 판단하게 되면 후술하는 단계 S11으로 피드백되어서 수동주행 모드를 실행하게 되고, 주행모드 변경신호가 발생하지 않은 것으로 판단시에는 가속페달 신호 또는 브레이크페달 신호가 발생하였는지를 지속적으로 판단하게 된다.(단계 S9)

상기 단계 S9에서 가속페달 신호 또는 브레이크페달 신호가 발생하지 않은 것으로 판단시에는 상기 단계 S6으로 피드백되어서 계속해서 자율주행 모드가 실행하게 되고, 반대로 가속페달 신호 또는 브레이크페달 신호가 발생한 것으로 판단시에는 페일세이프 모드가 작동하게 된다.(단계 S10)

페일세이프 모드가 작동하게 되면 운전자에게 경고 알람(경고등, 경고음, 경고메세지 등을 모두 포함한다)이 제공되고, 동시에 차속이 제한되며 결국에는 로직이 종료된다.

한편, 상기 단계 S2에서 주행모드 스위치(50)의 조작에 따라 수동주행 스위치(52)가 조작되면 차량 제어기(40)는 주행 모드를 판단해서 수동주행 모드를 선택하게 되고(단계 S11), 이와 동시에 차량 제어기(40)는 액추에이터(30)로 제어신호를 보내게 된다.

수동주행 모드의 선택에 의해서 액추에이터(30)가 구동하게 되면, 회전축(31)과 결합된 페달케이스(20)는 베이스패널(10)에 대해 회전해서 페달케이스(20)의 원호부(21)는 베이스패널(10)의 수납홈(11)으로 돌출된다.(단계 S12, 도 1, 도 3의 상태)

상기와 같이 원호부(21)가 수납홈(11)으로부터 돌출되면 페달케이스(20)에 결합된 가속페달(1)과 브레이크페달(3)은 페달케이스(20)에 형성된 가속페달 설치홀(23)과 브레이크페달 설치홀(24)을 통해서 운전자쪽으로 노출되는 바, 이때부터 가속페달(1)과 브레이크페달(3)은 운전자에 의한 조작이 가능한 수동주행 모드가 실행된다.(단계 S13)

수동주행 모드가 실행된 후 차량 제어기(40)는 지속적으로 차량의 시동 오프 여부를 판단하게 되고(단계 S14), 시동 오프인 상태로 판단시에는 로직을 종료하게 되며, 시동 온 상태로 판단시에는 주행모드 변경신호가 발생하였는지를 지속적으로 판단하게 된다.(단계 S15)

여기서, 주행모드 변경신호가 발생한 것으로 판단하게 되면 상기 단계 S6으로 피드백되어서 자율주행 모드를 실행하게 되고, 주행모드 변경신호가 발생하지 않은 것으로 판단시에는 상기 단계 S13으로 피드백되어서 계속해서 수동주행 모드가 실행하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 차량의 자율주행 모드상황에서 페달케이스(20)의 원호부(21)가 베이스패널(10)의 수납홈(11)으로 삽입되고, 페달케이스(20)의 커버부(22)가 수납홈(11)의 개방부를 가려서 커버링하게 되는 바, 이를 통해 페달케이스(20)에 결합된 가속페달(1)과 브레이크페달(3)이 운전자에 의한 조작이 불가능하게 됨으로써 운전자의 페달 오조작 위험을 없앨 수 있게 되고, 이 결과 자율주행 모드 상황에서의 주행 안전성 향상 및 사고발생을 예방할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 자율주행 모드상황에서 가속페달(1)과 브레이크페달(3)을 커버링하는 페달케이스(20)의 커버부(22)에 운전자가 발을 올려놓고 휴식을 취할 수 있게 됨으로써 보다 편안하게 휴식을 취할 수 있는 장점도 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.

1 - 가속페달 3 - 브레이크페달
10 - 베이스패널 11 - 수납홈
20 - 페달케이스 21 - 원호부
22 - 커버부 30 - 액추에이터
40 - 차량 제어기 50 - 주행모드 스위치
61 - 힌지축

Claims

운전석 하부공간에 위치하고 전방쪽으로 돌출된 수납홈이 형성된 베이스패널; 및
상기 수납홈으로 삽입되거나 돌출되도록 베이스패널에 회전 가능하게 결합되고 가속페달과 브레이크페달이 회전 가능하게 결합된 것으로 수납홈으로 삽입시 가속페달과 브레이크페달도 함께 수납홈으로 삽입되어서 운전자쪽으로의 노출을 커버링하는 페달케이스;를 포함하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 베이스패널에 고정되고 페달케이스와 연결되게 설치된 것으로 페달케이스의 회전을 위해 동력을 제공하는 액추에이터;
상기 액추에이터의 동작을 제어하는 차량 제어기; 및
운전자의 조작으로 자율주행 신호 또는 수동주행 신호를 발생해서 상기 차량 제어기로 전달하는 주행모드 스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 베이스패널은 운전석의 대시패널과 연결된 수직부 및 수직부와 연결된 바닥부를 구비하고;
상기 수직부와 바닥부가 연결된 모서리에 수납홈이 형성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치.
청구항 2에 있어서,
상기 수납홈은 단면이 4분의 1인 원통형 홈으로 형성되고;
상기 페달케이스는 수납홈과 동일한 원호곡면을 갖는 원호부 및 원호부와 직각방향으로 연결된 커버부를 구비하고;
상기 커버부의 단부가 액추에이터의 회전축과 결합된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치.
청구항 2에 있어서,
상기 액추에이터는 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전동력의 발생이 가능한 스텝모터인 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치.
청구항 4에 있어서,
상기 수납홈을 형성하는 원호곡면의 중심과 페달케이스의 원호부를 형성하는 원호곡률의 중심이 서로 일치하고 일치된 중심에 액추에이터의 회전축이 위치하도록 설치된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치.
청구항 4에 있어서,
상기 원호부와 커버부가 연결된 모서리부에 힌지축이 설치되고;
상기 가속페달과 브레이크페달은 원호부와 커버부사이에 위치하면서 일단이 힌지축을 매개로 페달케이스에 대해 회전 가능하게 설치되며;
상기 원호부에는 가속페달과 브레이크페달의 노출을 위해 가속페달 설치홀과 브레이크페달 설치홀이 이격되게 형성된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치.
청구항 7에 있어서,
상기 힌지축에 의해 관통되면서 페달케이스와 가속페달에 양단이 고정되게 설치된 가속페달 리턴스프링; 및
상기 힌지축에 의해 관통되면서 페달케이스와 브레이크페달에 양단이 고정되게 설치된 브레이크페달 리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치.
청구항 7에 있어서,
상기 가속페달과 브레이크페달은 원호부와 커버부사이에 위치하면서 원호부의 밖으로 돌출되지 않도록 설치됨과 더불어 오조작 방지를 위해 초기 설치각도가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치.
청구항 7에 있어서,
상기 페달케이스에서 가속페달 설치홀과 브레이크페달 설치홀사이에는 운전자가 발을 거치할 수 있는 중간프레임이 구비된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치.
청구항 7에 있어서,
상기 페달케이스의 원호부가 베이스패널의 수납홈으로 삽입되면 운전자의 발이 수납홈으로 삽입되는 것을 방지할 수 있도록 페달케이스의 커버부가 수납홈의 개방부를 가리도록 커버링하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가속페달에 결합된 가속페달 자석; 및
상기 가속페달 자석과 대면하도록 페달케이스에 결합된 것으로 가속페달 자석의 위치변화에 따라 가속페달의 회전각을 검출하는 가속페달 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 브레이크페달에 결합된 브레이크페달 자석; 및
상기 브레이크페달 자석과 대면하도록 페달케이스에 결합된 것으로 브레이크페달 자석의 위치변화에 따라 브레이크페달의 회전각을 검출하는 브레이크페달 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치.
청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항의 장치의 작동을 제어하는 방법으로서,
차량의 시동 온(ON) 상태에서 운전자가 주행모드 스위치를 조작하여 차량의 자율주행 모드 또는 수동주행 모드를 선택하는 주행모드 선택단계; 및
운전자에 의해 선택된 주행모드에 따라 페달케이스의 원호부가 베이스패널의 수납홈으로 삽입되거나 또는 수납홈으로부터 돌출되도록 페달케이스가 회전하는 페달케이스 작동단계;포함하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치의 작동 제어방법.
청구항 14에 있어서,
상기 주행모드 선택단계에서 자율주행 모드가 선택되면 페달케이스가 베이스패널에 대해 회전해서 페달케이스의 원호부가 베이스패널의 수납홈으로 삽입되고;
상기 원호부가 수납홈으로 삽입되면 페달케이스에 결합된 가속페달과 브레이크페달이 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달케이스의 커버부가 수납홈의 개방부를 가려서 커버링하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치의 작동 제어방법.
청구항 14에 있어서,
상기 주행모드 선택단계에서 수동주행 모드가 선택되면 페달케이스가 베이스패널에 대해 회전해서 페달케이스의 원호부가 베이스패널의 수납홈으로부터 돌출되고;
상기 원호부가 수납홈으로부터 돌출되면 페달케이스에 결합된 가속페달과 브레이크페달은 페달케이스에 형성된 가속페달 설치홀과 브레이크페달 설치홀을 통해서 운전자쪽으로 노출되어서 운전자에 의한 조작이 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치의 작동 제어방법.
청구항 14에 있어서,
상기 주행모드 선택단계에서 자율주행 모드가 선택되고 난 다음 일정시간 경과 후 가속페달 신호 또는 브레이크페달 신호가 발생하게 되면 페일세이프 모드가 작동하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치의 작동 제어방법.
청구항 17에 있어서,
상기 페일세이프 모드가 작동하면 운전자에게 경고 알람이 제공됨과 동시에 차속이 제한되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량용 페달 조작 안전장치의 작동 제어방법.