JP2008152750A - 加速ペダルシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 車速が制限速度を超えるときに、運転者に警告することができる加速ペダルシステムを提供する。
【解決手段】 設定された形状のロッドに連結された加速ペダルと、ペダル制御ユニットとを利用する本発明による加速ペダルシステムは、制御信号が出力される場合に、制御信号を受信して、加速ペダルを制御し、加速ペダルの上部に配置される反力装置を含み、反力装置は、制御信号に基づいて印加される電流によって動力を発生させるアクチュエータと、アクチュエータから発生した動力を選択的に伝達する動力伝達ユニットと、動力伝達ユニットから動力の伝達を受けて、加速ペダルに伝達するホイールとを含むことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、加速ペダルシステムに係り、より詳細には、車速が制限速度を超えるときに、加速ペダルの反力を変化させて運転者に警告する加速ペダルシステムに関する。

加速ペダルシステムは、車両に設置され、加速ペダルを踏むと、車速が増加するように形成されたシステムである。
従来技術による加速ペダルシステムは、特許文献１に記載されているように、車速が制限速度を超えた場合に、弾性部材の弾性力によって加速ペダルに反力を印加するものであった。即ち、、複数の弾性部材によって加速ペダルに作用する反力を段階的に調節していた。
従って、従来技術によれば、反力を発生させる弾性部材の個数に基づいて反力が段階的に調節された。
しかし、弾性部材の弾性力のみで反力が制御されるため、反力を細かく制御することができないという問題点があった。
韓国特願第１０−２００６−０１２５０１６号 特開２００７−００１４０２号公報

本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、車速が制限速度を超えるときに、運転者に警告することができる加速ペダルシステムを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、設定された形状のロッドに連結された加速ペダルと、車速信号及びスイッチから信号を受信して前記二つの信号を比較し、車速が制限速度より大きい場合には、設定された制限速度及び設定されたモードに基づいて加速ペダルの反力を制御するための制御信号を出力するペダル制御ユニットとを利用する本発明による加速ペダルシステムは、前記制御信号が出力される場合に、前記制御信号を受信して、前記加速ペダルが前記設定されたモードによって作動するように前記加速ペダルを制御し、前記加速ペダルの上部に配置される反力装置を含み、前記反力装置は、前記制御信号に基づいて印加される電流によって動力を発生させるアクチュエータと、前記アクチュエータから発生した動力を選択的に伝達する動力伝達ユニットと、前記動力伝達ユニットから動力の伝達を受けて、前記加速ペダルに伝達するホイールとを含むことを特徴とする。

前記設定されたモードは、前記加速ペダルが反力を発生させるように作動する第１モードと、前記加速ペダルが振動を発生させるように作動する第２モードと、前記加速ペダルがノッキングを発生させるように作動する第３モードとを含むことを特徴とする。

前記反力装置は、前記加速ペダルの上部に形成され、前記反力装置が位置するケースをさらに含み、前記ケースの外面には、熱を排出するシンクが形成されることを特徴とする。
また、前記アクチュエータはモータで形成されることを特徴とする。

前記動力伝達ユニットは、前記アクチュエータから動力の伝達を受ける第１ギヤと、前記第１ギヤから動力の伝達を受ける第２ギヤと、前記第２ギヤから動力の伝達を受けて、前記ホイールを設定された角度に回転させる第３ギヤとを含み、前記第１ギヤ及び第２ギヤはスパーギヤで形成され、前記第３ギヤはウォームギヤで形成されることを特徴とする。

前記ホイールはウォームホイールで形成されることを特徴とし、前記ホイールには、前記加速ペダルに形成された少なくとも一つの突起が結合される少なくとも一つの溝が形成され、前記少なくとも一つの溝には、ダンパーが固定されることを特徴とする。

本発明によれば、危険な状況の発生及び運転者が加速するときに、運転者に物理的な感覚を与えて警告することができるので、運転者が車両を安全に運行することができる。

以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。

本明細書で使用する反力とは、加速ペダルが本来の位置に戻る方向に作用する力、つまり、加速ペダルが車両を加速するために作動する方向の反対方向に作用する力を意味する。
図１は本発明の実施形態による加速ペダルシステムの構成を示した図であり、図２は本発明の実施形態による加速ペダルシステムの配置状態を示した図である。
図１及び図２により、本発明の実施形態による加速ペダルシステムに利用される車速センサー１０３、加速ペダル２００、スイッチ１０１、エンジン管理ユニット（ＥＭＳ）１０５、アクセル感知センサー１０７、ペダル制御ユニット１０９について簡単に説明する。

加速ペダル２００は、図２に示す通り、設定されたＬ形状のロッド２０３に連結される。
スイッチ１０１は、少なくとも一つの制限速度及び複数の設定されたモードのうちの選択された制限速度及びモードに相当する信号を発生させる。エンジン管理ユニット１０５は、車速センサー１０３及びスイッチ１０１から信号の伝達を受ける。
アクセル感知センサー１０７は、加速ペダル２００の位置を感知して、相当する信号を出力する。

ペダル制御ユニット１０９は、エンジン管理ユニット１０５から車速信号及びスイッチ１０１から発生した信号を受信して、二つの信号を比較する。車速が制限速度より大きい場合には、加速ペダル２００の反力を制御する制御信号を出力する。
即ち、ペダル制御ユニット１０９は、設定された制限速度及び設定されたモードに基づいて加速ペダル２００の反力を制御するための制御信号を出力する。
本発明の実施形態による反力装置１１１は、制御信号が出力される場合に、制御信号を受信して、加速ペダル２００が選択されたモードによって作動するように加速ペダル２００を制御する。

図２−４に示す通り、反力装置１１１は、アクチュエータ４０１、動力伝達ユニット４１０、及びホイール４１１を含む。
アクチュエータ４０１は、制御信号に基づいて印加される電流によって動力を発生させる。
動力伝達ユニット４１０は、アクチュエータ４０１から発生した動力を選択的に伝達し、ホイール４１１は、動力伝達ユニット４１０から動力の伝達を受けて、加速ペダル２００に伝達する。

アクチュエータ４０１は、ペダル制御ユニット１０９から印加される電流によって各々異なる動力を発生させることができる。即ち、スイッチ１０１は、少なくとも一つの制限速度を選択することができるように構成され、複数のモードのうちの一つを選択することができるように実現される。
制限速度とは、車両の運行中に危険な状況を招く速度を意味し、これは当業者によって設定することができる。
前記複数のモードは、制限速度を超える場合に運転者に警告する方法に関するモードであり、本発明の実施形態では、加速ペダル２００の作動によって運転者が警告を感知する。

本発明の実施形態では、複数の設定されたモードは、第１モード、第２モード、及び第３モードを含む。
第１モードが選択されると、加速ペダルが反力を発生させるように作動し、第２モードが選択されると、加速ペダルが振動を発生させるように作動する。
第３モードが選択されると、加速ペダルがノッキングを発生させるように作動する。

スイッチ１０１は、運転者によって操作されるので、制限速度及びモードも運転者によって選択される。
また、各々のモードの強さは、アクチュエータ４０１に印加される電流の強さによって、各々のモードで作動する反力の大きさ、振動の大きさ、及びノッキングの大きさが調節される。
即ち、各々のモードに対応する速度区間及び速度の大きさによる反力、振動、及びノッキングの大きさが設定される。
従って、本発明の実施形態によれば、電流の強さによってアクチュエータが作動するので、モード及びそれに対応する大きさもより細かく設定され、速度別により細かく反力が設定される。

エンジン管理ユニット１０５は、一般的な車両に適用されるエンジン管理ユニットであり、本発明の実施形態では、車速センサー１０３及びスイッチ１０１から伝達される信号をペダル制御ユニット１０９に伝達する。
アクセル感知センサー１０７は、加速ペダル２００の位置を検出して、ペダル制御ユニット１０９に伝達する。
本発明の実施形態によれば、アクセル感知センサー１０７から伝達された信号によって、加速ペダル２００の作動ストロークのうちの８５％以上が運転者によって作動される。スイッチ１０１がオフされる場合に、加速ペダルシステムは作動を中止する。
ペダル制御ユニット１０９は、設定されたプログラムによって動作する一つ以上のマイクロプロセッサで実現され、このような設定されたプログラムは、後述する本発明の実施形態に含まれている各段階を遂行するための一連の命令を含むことができる。

図３は本発明の実施形態による加速ペダルシステムの右側面を示した図であり、図４及び図５は本発明の実施形態による加速ペダルシステムの作動を示した図である。
図３に示す通り、本発明の実施形態による加速ペダルシステムは、ケース２０１をさらに含む。
ケース２０１の内部には、反力装置１１１が位置する。ケース２０１には、熱が排出されるシンク（ｓｉｎｋ）３００が形成され、シンク３００にアクチュエータ４０１または動力伝達ユニット４１０から発生した熱が排出される。
アクチュエータ４０１はモータで実現され、より詳細には、ＤＣモータで形成することができる。

動力伝達ユニット４１０は、第１ギヤ４０３、第２ギヤ４０５、及び第３ギヤ４０７を含み、第１ギヤ４０３及び第２ギヤ４０５はスパーギヤで形成することができ、第３ギヤはウォームギアで形成することができる。
第１ギヤ４０３はアクチュエータ４０１から動力の伝達を受け、第２ギヤ４０５は第１ギヤ４０３から動力の伝達を受け、第３ギヤ４０７は第２ギヤ４０５から動力の伝達を受けて、ホイール４１１を設定された角度に回転させる。

また、ホイール４１１はウォームホイールで形成することができる。
ホイール４１１には、加速ペダル２００に形成された少なくとも一つの突起４１５が結合される少なくとも一つの溝４１３が形成され、少なくとも一つの溝４１３には、ダンパー４１７が配置される。
より詳細には、加速ペダル２００と連結されたロッド２０３の一端は、ケース２０１に固定される。即ち、少なくとも一つの突起４１５は、ロッド２０３の一端と一体に形成することができる。

即ち、加速ペダル２００の一端に突起４１５が一体に形成され、突起４１５がホイール４１１に形成された溝４１３に結合される。
また、溝４１３には、加速ペダル２００の回転方向にダンパー４１７が固定されることによって、反力装置１１１が作動した後に加速ペダル２００が作動しても、加速ペダル２００の作動による衝撃は発生しない。

以下、図１、図３、図４を参照して、本発明の実施形態による加速ペダルシステムの作動を説明する。
図４は本発明の実施形態による加速ペダルシステムが作動しない場合を示した図である。
運転者が加速ペダル２００を作動させる場合、加速ペダル２００は、スプリング（図示せず）によって元の位置に戻る。
図４に示したように、本発明の実施形態が適用される加速ペダルが回転しても、加速ペダル２００と一体形成された突起４１５は、回転してもダンパー４１７と接触しない。

反力装置１１１が作動せずに加速ペダル２００だけが回転した場合、本発明の実施形態では、図４に示したように、ダンパー４１７と突起４１５とが成す角度は２°に設定できるが、これに限定されない。
危険な状況が発生したり、運転者がスイッチ１０１を作動して制限速度及びモードを選択して車速が制限速度を超えた場合、エンジン管理ユニット１０５は、相当する信号を受信して、ペダル制御ユニット１０９に出力する。
危険な状況の発生は、車両のナビゲーション、前方監視カメラなどのような媒体から感知することができ、これは当業者には自明であるので、詳細な説明は省略する。

そうすると、ペダル制御ユニット１０９は、反力装置１１１を作動させる。
この時、ペダル制御ユニット１０９がアクチュエータ４０１を作動させれば、第１ギヤ４０３、第２ギヤ４０５、第３ギヤ４０７が順次に回転する（図５の動力伝達ユニットに示された矢印を参照）。
そして、ウォームホイール４１１が時計方向に回転して、ダンパー４１７が突起４１５に接触する。
従って、 運転者が加速ペダル２００を踏むと、ホイール４１１が反時計方向に回転し、第１ギヤ４０３、第２ギヤ４０５、第３ギヤ４０７が反対方向に順次に回転する。
最後に、アクチュエータ４０１であるモータ４０１が反対方向に回転して、反力が発生する。

この時、動力伝達ユニット４１０及びモータ４０１には熱が発生し、前述のように発生した熱は、シンク３００によって排出される。
従って、本発明の実施形態による加速ペダルシステムによれば、前述のような反力が加速ペダル２００に伝達されることによって、運転者に警告することができる。
本発明の実施形態によれば、運転者がキックダウン地点、つまり、加速ペダルの８５％以上を作動させたり、スイッチ１０１をオフすれば、加速ペダルシステムがオフされる。
加速ペダルシステムがオフされた場合、図４に示したように、反力装置１１１のホイール４１１は元の位置に戻る。
警告は、第１、２、３モードにより異なって実現される。

図６（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態による加速ペダルシステムの第１、２、３モードを示した図である。
図６（ａ）は第１モード、（ｂ）は第２モード、（ｃ）は第３モードを示した図である。
前述のように、ペダル制御ユニット１０９によって反力装置１１１のアクチュエータ４０１に電流が印加され、ペダル制御ユニット１０９は設定されたモードによってアクチュエータ４０１に電流を印加する。
モータ４０１は電流の強さによって制御され、図６（ａ）に示したように、電流を一定に印加するときに、第１モードが実現される。

また、図６（ｂ）に示したように、電流が一定の間隔で印加されると、モータ４０１が電流の強さによって作動するので、加速ペダル２００に振動が印加される。従って、第２モードが実現される。
図６（ｃ）に示したように、電流が断続的に印加されると、加速ペダル２００にノッキングが伝達されるので、第３モードが実現される。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

本発明の実施形態による加速ペダルシステムの構成を示した図である。 本発明の実施形態による加速ペダルシステムの配置状態を示した図である。 本発明の実施形態による加速ペダルシステムの右側面を示した図である。 本発明の実施形態による加速ペダルシステムの作動を示した図である。 本発明の実施形態による加速ペダルシステムの作動を示した図である。 （ａ）は、本発明の実施形態による加速ペダルシステムの第１モードを示した図である。（ｂ）は、本発明の実施形態による加速ペダルシステムの第２モードを示した図である。（ｃ）は、本発明の実施形態による加速ペダルシステムの第３モードを示した図である。

符号の説明

１０１ スイッチ
１０３ 車速センサー
１０５ エンジン管理ユニット
１０７ アクセル感知センサー
１０９ ペダル制御ユニット
１１１ 反力装置
２００ 加速ペダル
２０１ ケース
３００ シンク
４０１ アクチュエータ、モーター
４１０ 動力伝達ユニット
４１５ 突起
４１７ ダンパー

Claims (8)

1. 設定された形状のロッドに連結された加速ペダルと、
   車速信号及びスイッチから信号を受信して前記二つの信号を比較し、
   車速が制限速度より大きい場合には、設定された制限速度及び設定されたモードに基づいて加速ペダルの反力を制御するための制御信号を出力するペダル制御ユニットとを利用する加速ペダルシステムにおいて、
   前記制御信号が出力される場合に、前記制御信号を受信して、前記加速ペダルが前記設定されたモードによって作動するように前記加速ペダルを制御し、前記加速ペダルの上部に配置される反力装置を含み、
   前記反力装置は、
   前記制御信号に基づいて印加される電流によって動力を発生させるアクチュエータと、
   前記アクチュエータから発生した動力を選択的に伝達する動力伝達ユニットと、
   前記動力伝達ユニットから動力の伝達を受けて、前記加速ペダルに伝達するホイールと、
   を含むことを特徴とする加速ペダルシステム。
2. 前記設定されたモードは、
   前記加速ペダルが反力を発生させるように作動する第１モードと、
   前記加速ペダルが振動を発生させるように作動する第２モードと、
   前記加速ペダルがノッキングを発生させるように作動する第３モードと、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の加速ペダルシステム。
3. 前記反力装置は、前記加速ペダルの上部に形成され、前記反力装置が位置するケースをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の加速ペダルシステム。
4. 前記ケースの外面には、熱を排出するシンクが形成されることを特徴とする請求項３に記載の加速ペダルシステム。
5. 前記アクチュエータはモータで形成されることを特徴とする請求項１に記載の加速ペダルシステム。
6. 前記動力伝達ユニットは、
   前記アクチュエータから動力の伝達を受ける第１ギヤと、
   前記第１ギヤから動力の伝達を受ける第２ギヤと、
   前記第２ギヤから動力の伝達を受けて、前記ホイールを設定された角度に回転させる第３ギヤとを含み、
   前記第１ギヤ及び第２ギヤはスパーギヤで形成され、
   前記第３ギヤはウォームギヤで形成されることを特徴とする請求項１に記載の加速ペダルシステム。
7. 前記ホイールはウォームホイールで形成されることを特徴とする請求項６に記載の加速ペダルシステム。
8. 前記ホイールには、前記加速ペダルに形成された少なくとも一つの突起が結合される少なくとも一つの溝が形成され、
   前記少なくとも一つの溝には、ダンパーが固定されることを特徴とする請求項７に記載の加速ペダルシステム。

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