JP6349987B2

JP6349987B2 - 死角補助装置

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Publication number: JP6349987B2
Application number: JP2014118793A
Authority: JP
Inventors: 小幡　雅人; 雅人小幡; 高橋　祐一; 祐一高橋; 毅笠原
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2014-06-09
Publication date: 2018-07-04
Anticipated expiration: 2034-06-09
Also published as: US20170113617A1; WO2015190310A1; EP3153354A4; JP2015231766A; EP3153354A1; CN106458097A

Description

本発明は、車両内のフロントピラーなどの障害物によって遮られる死角領域の像を映す死角補助装置に関する。

従来、車両内のフロントピラーなどの障害物によって生じる死角を映す視認装置として、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。この視認装置は、車両前方を映す第１ミラーと、この第１ミラーに入射した光を運転者側に反射させる第２ミラーを備え、車両のフロントピラーを挟む直接視認エリアを通して運転者が見える像と前記第２ミラーに映る像が連続するように、前記第１ミラー及び／または前記第２ミラーを調整可能に構成したものである。

特開２００６−２３１９９８号公報

しかしながら、特許文献１に係る視認装置では、運転者から見て第２ミラー及び風景を遮らないように第１，第２ミラーの互いの位置関係を調整する必要があり、設置作業や調整作業が煩雑であるという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、より容易に視認者が直接視認する像と連続して死角領域の像を映すことが可能な死角補助装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る死角補助装置は、車両内の障害物によって遮られる死角領域の像を映す死角補助装置であって、
前記像を表す光を入射し、視認者側に設けられ光の一部を反射し一部を透過する半透過ミラーと、光を前記半透過ミラーへ反射するミラーとが互いに対向するように配置される一対のミラーを備え、
前記半透過ミラーは前記車両のウインドシールドガラスのガラス面に近接した入射側端部を有し、かつ、前記ミラーに対して視認者側に所定の角度開いた状態で配置され、
前記半透過ミラーの前記入射側端部とは反対側の端部近傍を動かして前記半透過ミラーを回転させることで前記角度を調整する角度調整機構を備えてなることを特徴とする。

本発明によれば、より容易に視認者が直接視認する像と連続して死角領域の像を映すことが可能となる。

本発明の実施形態に係る死角補助装置が配置される車両の運転席付近の概観を示す図である。同上死角補助装置の概観を示す平面図である。同上死角補助装置の概観を示す平面図である。同上死角補助装置を示す斜視図である。同上死角補助装置を示す平面図である。比較例である死角補助装置を示す平面図である。本発明の実施形態に係る死角補助装置の別例を示す平面図である。

本発明の一実施形態に係る死角補助装置を、図面を参照して説明する。

図１は本実施形態に係る死角補助装置１００が配置される車両１の運転席付近の概観を示す図である。車両１は、図１に示すように、ステアリング１０と、ウインドシールドガラス２０と、サイドガラス３０，４０と、フロントピラー５０，６０と、を備える。また、２１，２２は、ウインドシールドガラス２０の周辺部に印刷形成される遮光性の黒セラ（黒セラミック）部である。

車両１において、視認者（主に運転者）は、ウインドシールドガラス２０（黒セラ部２１の部分を除く）とサイドガラス３０，４０が配置される領域では風景を直接視認する一方、フロントピラー５０，６０と黒セラ部２１，２２が配置される領域ではフロントピラー５０，６０と黒セラ部２１，２２とによって視認者の視界が遮られ、風景を直接視認することができない死角領域が生じる。すなわち、フロントピラー５０，６０と黒セラ部２１，２２とは、本発明における障害物に該当する。

次に、図１〜図４に基づいて本実施形態に係る死角補助装置１００の構成について説明する。なお、図２及び図３は、死角補助装置１００の概観を示す平面図であり、図４は、死角補助装置１００を示す斜視図である。なお、図２は、視認者が運転席に着座した状態を示しており、視点２は視認者の視点（アイポイント）を示している。
死角補助装置１００は、図１及び図２に示すように、視認者側から見て右側（運転者側）のフロントピラー５０に配置され、フロントピラー５０及び黒セラ部２１によって遮られる死角領域Ａの像を映すものである。なお、死角補助装置１００は、視認者から見てフロントピラー５０及び黒セラ部２１と対向するように配置される。

死角補助装置１００は、図２〜図４に示すように、一対の平面ミラー（一対のミラー）１１０を備える。

一対の平面ミラー１１０は、入射した光Ｌの一部を反射し一部を透過する半透過平面ミラー（半透過ミラー）１１１と、平面ミラー（ミラー）１１２とが互いに対向するように配置されることによって構成される。なお、半透過平面ミラー１１１と平面ミラー１１２とは図示しないケース体に配置されることで、図３に示すように半透過平面ミラー１１１が平面ミラー１１２に対して視点２（視認者）側に所定の角度θ_Ｍだけ開いた状態で固定される。一対の平面ミラー１１０を互いに完全な平行でなく、このように配置した理由は後で詳述する。なお、本発明の一対のミラーは、平面ミラーでなく曲面ミラーであってもよい。

半透過平面ミラー１１１は、視認者側に配置され、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、アクリル等の透光性の樹脂材料からなる基材の表面にアルミなどの金属を蒸着させることにより、所望の反射率を有する半透過反射層を形成ししてなる。なお、半透過平面ミラー１１１は、基材の表面に誘電体多層膜をコーティングして形成してもよい。半透過平面ミラー１１１は、平面ミラー１１２と対向する基部１１１ａと基部１１１ａから延設される延設部１１１ｂとを有し、半透過平面ミラー１１１と平面ミラー１１２とが水平方向に段違い状となるように配置される。

平面ミラー１１２は、その平面（反射面）が半透過平面ミラー１１１の平面（半透過反射面）と対向するように配置されるものであり、例えば上述の透光性樹脂材料からなる基材の表面にアルミなどの金属を蒸着させてなる平面アルミ蒸着ミラーである。

半透過平面ミラー１１１と平面ミラー１１２とは、図４に示すようにそれぞれの平面（半透過反射面及び反射面）が、一対の平面ミラー１１０における光Ｌの進行方向に対して垂直方向の幅が一対の平面ミラー１１０における光Ｌの進行方向に向かって徐々に小さくなるように、略楔状に形成されている。視認者の視野範囲から外れる不要個所を除去して小型化及び軽量化するためである。また、半透過平面ミラー１１１の入射側端部（入射側の側辺）Ｅ１と、平面ミラー１１２の入射側端部（入射側の側辺）Ｅ２とは、ウインドシールドガラス２０のガラス面に沿って傾斜している。ウインドシールドガラス２０のガラス面に近接して配置させるためである。

次に、図２を用いて、一対の平面ミラー１１０の作用について説明する。

図２において、視認者（視点２）の前方視界には、フロントピラー５０（図示しないが黒セラ部２１も含む）によって遮られる死角領域Ａが生じる。したがって、視点２からは死角領域Ａに存在する像Ｍを直接視認することができない。
一方、像Ｍからの光Ｌは、一対の平面ミラー１１０に入射し、一対の平面ミラー１１０の間で反射を繰り返しつつ、一部の光Ｌは一対の平面ミラー１１０から出射する（半透過平面ミラー１１１を透過する）。なお、一対の平面ミラー１１０に入射し、一対の平面ミラー１１０の間で反射を繰り返すのは一対の平面ミラー１１０の平面に対して傾きを有する光である。一対の平面ミラー１１０から出射する光Ｌの一部は、視点２に達する。したがって、視点２からは直接視認できる風景と連続して平面ミラー１１２に映る像Ｍを半透過平面ミラー１１１越しに視認することができる。なお、死角領域Ａのうち平面ミラー１１２の背面側の僅かな領域（ハッチングで示す部分）は、この領域からの光が一対の平面ミラー１１０に入射できず、その像を一対の平面ミラー１１０によって映すことができないが、それ以外の殆どの領域において死角領域Ａの像を一対の平面ミラー１１０によって映すことができる。
なお、死角領域Ａの像を一対の平面ミラー１１０によって映すにあたって、視認者は、死角補助装置１００をフロントピラー５０の任意の高さ（視点２に合った高さ）に、一対の平面ミラー１１０に死角領域Ａの像が映るように、すなわち、死角領域Ａからの光Ｌが視点２に達するように一対の平面ミラー１１０の角度を調整して配置する。半透過平面ミラー１１１と平面ミラー１１２とは互いの位置関係が固定されるため、一度の配置作業で一対の平面ミラー１１０を同時に配置することができ、また、一度の調整作業で一対の平面ミラー１１０の角度を同時に調整することができる。

次に、半透過平面ミラー１１１と平面ミラー１１２との角度関係について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、本実施形態である死角補助装置１００を示す平面図であり、図６は、比較例としての死角補助装置１０１を示す平面図である。

死角補助装置１０１は、半透過平面ミラー１１１と平面ミラー１１２とが互いに平行となるように配置したものであり、それ以外は死角補助装置１００と同様の構成を備える。死角補助装置１０１において、視点２から平面ミラー１１２の出射側端部（出射側の側辺）Ｅ３を見たとき、出射側端部Ｅ３を境界として平面ミラー１１２に映る死角領域Ａの像と出射側端部Ｅ３より右側で直接視認される前方風景との間には厳密にはズレが生じる。これは、平行な一対の平面ミラー１１０間で光Ｌの反射を繰り返しても光Ｌの角度に変化が起こらず、図６に示すように視点２から出射側端部Ｅ３を通過する光路Ｃ１上の像Ｍ１（障害物（本実施形態ではフロントピラー５０及び黒セラ部２１）がなければ出射側端部Ｅ３の位置で視認される像Ｍ１）と、視点２から一対の平面ミラー１１０を経由して死角領域Ａに至る光路Ｃ２上の像Ｍ２（平面ミラー１１２の出射側端部Ｅ３に映る像Ｍ２）との間に光路Ｃ１と一対の平面ミラー１１０から出射された後の光路Ｃ２との間隔Ｗ１分のズレが生じるためである。光路Ｃ１と光路Ｃ２との間隔Ｗ１は像Ｍ１，Ｍ２までの距離に係わらず一定であるので、視点２から像Ｍ１，Ｍ２までの距離が小さいほど（視認する像が大きいほど）相対的にズレが大きく感じられ、距離が大きいほど（視認する像が小さいほど）ズレを感じにくくなる（理論的には無限遠方の像を視認した場合にはズレがないと感じる）。しかし、例えば車両１が右折する場合、車両１の走路上にあるなど死角領域Ａで視認者が注意するべき像は車両１から１０ｍ前後であり、死角領域Ａの像を映すことはできるものの安全性の更なる向上の観点から平面ミラー１１２に映る像と直接視認する前方風景とのズレは無視できない。

上述の課題に対して、本願発明者は、前述したように死角補助装置１００において半透過平面ミラー１１１を平面ミラー１１２に対して視点２（視認者）側に所定の角度θ_Ｍだけ開いた状態で配置することに思い至った。
図５に示すように、半透過平面ミラー１１１を平面ミラー１１２に対して視点２側に開いた状態で配置すると半透過平面ミラー１１１と平面ミラー１１２との間隔は光Ｌの進行方向に向かって徐々に大きくなる格好となる。そのため、視点２から一対の平面ミラー１１０を経由して死角領域Ａに至る光路Ｃ３は、半透過平面ミラー１１１を反射する度に平面ミラー１１２の反射面に対する入射角度が最初の入射角度（最初に平面ミラー１１２の出射側端部Ｅ３に入射したときの角度）よりも徐々に深くなるように変化し、半透過平面ミラー１１１の半透過反射面上の任意の点（ここでは入射側端部Ｅ１とした）から半透過平面ミラー１１１が平面ミラー１１２に対して平行である場合の光路Ｃ２に対して角度θ_１だけ手前側に傾いて出射する。したがって、光路Ｃ３が、視点２から出射側端部Ｅ３を通過する光路Ｃ１と任意の像Ｍ１（例えば、車両１から１０ｍ程度前方の位置）で交わるように半透過平面ミラー１１１の平面ミラー１１２に対する角度θ_Ｍを設定すれば、視認者が像Ｍ１を視認する際に平面ミラー１１２に映る像と直接視認する前方風景との間のズレをなくすことができる。
理論的には、半透過平面ミラー１１１の平面ミラー１１２に対する角度をθ_Ｍ（θ_Ｍ＞０）とすると、光路Ｃ２の平面ミラー１１２に対する入射角度は半透過平面ミラー１１１で反射する度に最初の入射角度から２θ_Ｍずつ変化する。光路Ｃ３が半透過平面ミラー１１１で反射される回数をＮ（Ｎ＞０）とすると、半透過平面ミラー１１１から死角領域Ａに出射される際の光路Ｃ２に対する光路Ｃ３の角度θ_１は、以下の式１で表される。
（式１）θ_１＝２Ｎθ_Ｍ
さらに、光路Ｃ３が光路Ｃ１と像Ｍ１の位置で交わる場合、光路Ｃ１と光路Ｃ３とのなす角度θ_２は、角度θ_１と錯角の関係にあるため、式２で表される。
（式２）θ_２＝θ_１
さらに、角度θ_２は、光路Ｃ３が出射される半透過平面ミラー１１１の出射側端部Ｅ１を通る光路Ｃ１の垂線ｐと光路Ｃ１との交点をＨとし、出射側端部Ｅ１と交点Ｈとの間隔（すなわち垂線ｐの長さ）をＷ２とし、交点Ｈから像Ｍ１の位置までの距離をＤとするとき、以下の式２で表される。
（式３）θ_２＝ａｒｃ−ｔａｎ（Ｗ２／Ｄ）
そして、半透過平面ミラー１１１の平面ミラー１１２に対する角度θ_Ｍは以下の式（４）及び式（５）で表すことができ、容易に設定が可能である。
（式４）２Ｎθ_Ｍ＝ａｒｃ−ｔａｎ（Ｗ２／Ｄ）
（式５）θ_Ｍ＝ａｒｃ−ｔａｎ（Ｗ２／Ｄ）／２Ｎ

なお、光路Ｃ３の半透過平面ミラー１１１での反射回数Ｎが数回程度であり、距離Ｄが１０ｍ前後である場合には、半透過平面ミラー１１１の角度θ_Ｍは実際には１°以下の極めて小さな角度となるが、角度θ_Ｍは、半透過平面ミラー１１１及び平面ミラー１１２を保持する前記ケース体の保持部の寸法設定によって管理することが可能である。上述のように半透過平面ミラー１１１の角度θ_Ｍを設定した場合、平面ミラー１１２に映る像と直接視認される前方風景とのズレは、平面ミラー１１２に映る像の位置が死角補助装置１００から遠くなる（前方に位置する）ほど徐々に小さくなり、像Ｍ１の位置でズレがなくなる。そして、像Ｍ１の位置よりもさらに遠くなるほど徐々にズレが大きくなる。したがって、像Ｍ１付近の位置であれば、ズレを低減する効果を十分に得ることができる。そのため、上記の計算に限定されずに、単に半透過平面ミラー１１１が平面ミラー１１２に対して視点２側に僅かに開いた状態で配置する簡易な設定によってもズレの低減効果を得ることができる。

以上の構成からなる死角補助装置１００は、障害物（フロントピラー５０及び黒セラ部２１）によって遮られる死角領域Ａの像を映す死角補助装置１００であって、前記像を表す光Ｌを入射し、視認者側に設けられ光Ｌの一部を反射し一部を透過する半透過平面ミラー１１１と、光Ｌを半透過平面ミラー１１１へ反射する平面ミラー１１２とが互いに対向するように配置される一対の平面ミラー１１０を備え、半透過平面ミラー１１１は平面ミラー１１２に対して視認者側に所定の角度θ_Ｍ開いた状態で配置される。
これにより、一対の平面ミラー１１０の一方に半透過平面ミラー１１１を用いたため、視認者は半透過平面ミラー１１１越しに平面ミラー１１２に映る像Ｍの像及び風景を視認することができ、一対の平面ミラー１１０の配置位置の自由度が増し、より容易に視認者が直接視認する像（風景）と連続して死角領域Ａの像を映すことが可能となる。また、死角領域Ａを撮像するカメラ及び撮像画像を表示する表示器が不要であるためこれらを使用する場合と比較して安価である。また、半透過平面ミラー１１１が平面ミラー１１２に対して視認者側に所定の角度θ_Ｍ開いた状態で配置されることで、平面ミラー１１２の出射側端部Ｅ３における平面ミラー１１２に映る像と直接視認する前方風景とのズレを低減することができる。

次に、図７を用いて本実施形態の死角補助装置１００の別例について説明する。なお、前述の実施形態と同一あるいは相当箇所には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

別例における死角補助装置１００が前述の実施形態と異なる点は、半透過平面ミラー１１１の角度θ_Ｍを調整する角度調整機構１２０を備える点である。
角度調整機構１２０は、半透過平面ミラー１１１の半透過反射面側に設けられる角度調整ボルト１２１と、半透過平面ミラー１１１の視認者側に設けられる弾性部材１２２と、を備える。角度調整ボルト１２１は、前記ケース体に形成される雌ネジ孔（図示しない）に挿通され、半透過平面ミラー１１１と当接するものである。なお角度調整ボルト１２１との当接部は、死角領域Ａの像を視認するのに影響のない部分に設けられる。弾性部材１２２は、ゴムやバネなどからなり、半透過平面ミラー１１１を角度調整ボルト１２１に押し当てる弾性力を生じさせるものである。

（角度調整方法）
半透過平面ミラー１１１は、入射側端部Ｅ１が前記ケース体に固定されているものとする。視認者は、角度調整ボルト１２１を手動で時計回りに回転させ、半透過平面ミラー１１１側に押し込むことで入射側端部Ｅ１を軸に半透過平面ミラー１１１を視点２側に開くように回転移動させ、半透過平面ミラー１１１の角度θ_Ｍを初期位置（例えば平面ミラー１１２と平行となる位置）から最大角度θ_Ｍｍａｘ（前記ケース体の寸法設計によって定まる）まで大きくすることができる。また、視認者は、角度調整ボルト１２１を手動で反時計回りに回転させて外側に抜き出すことで、弾性部材１２２の弾性力によって入射側端部Ｅ１を軸に半透過平面ミラー１１１を視点２と反対側に回転移動させ、半透過平面ミラー１１１の角度θ_Ｍを最大角度θ_Ｍｍａｘから初期位置まで小さくすることができる。これによって、視認者は、半透過平面ミラー１１１の角度θ_Ｍを初期位置から最大角度θ_Ｍｍａｘの範囲で調整し、平面ミラー１１２に映る像と直接視認される前方風景とのズレがなくなる像Ｍ１の位置を調整することができる。

なお、本発明は上記実施形態及び図面によって限定されるものではない。上記実施形態及び図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。

本実施形態の死角補助装置１００は、車両１の運転席側から見て右側のフロントピラー５０に配置されるものであったが、左側のフロントピラー６０にも同様の死角補助装置が配置されてもよい。また、車両内の障害物として、フロントピラーの他にもセンターピラーやリアピラーなどに配置され、これらによって遮られる死角領域の像を映す死角補助装置であってもよい。

また、本発明は、車両以外の分野にも障害物によって遮られる死角領域の像を映す死角補助装置として広く適用することができる。例えば、本発明の死角補助装置を住宅に用いる場合、大面積の死角補助装置を天井に取り付けて入射部分のみを壁などから屋外に出すことで屋内に居ながら天井の死角補助装置で空の様子を見ることができ、また、天井から屋内に太陽光を導くことができる。住宅密集地や通常の窓を付けられない事情のある住宅には特に好適である。
また、例えば観光施設等の高層建築物で、高層階の床下に大面積の死角補助装置を埋め込み、光入射部分のみを屋外に出すことで、床下の死角補助装置で眼下の風景を直接足下に感じることが可能となり、建築物の高さを強調することができる。同様の効果を得るために、従来は床下に空間を設ける必要があったが、本発明の死角補助装置によれば既存の建築物にも容易に配置することができ好適である。
このほか、壁面に用いる例としては、道路に近接して塀が立っている見通しの悪い交差点などにおいて、塀の角に本発明の死角補助装置を配置することで、死角領域の歩行者や車両の存在をいち早く認識することができ、出会い頭の事故の防止に貢献することができる。
以上のように、本発明の死角補助装置は、電力などのエネルギーを必要とすることなく、これまで視認することができなかった障害物に遮られた死角領域を、光入射部分のスペースを確保するのみで広範囲に亘って障害物を透けたように視認させることができるものであり、その用途は室内外を問わず広く適用でき、健康、安全あるいは感動など多岐に亘る効果を得ることができる。なお、半透過ミラーのミラーに対する所定の角度についても、死角補助装置の用途において最も重視される距離に応じて適宜設定される。

本発明は、障害物によって遮られる死角領域の像を映す死角補助装置に好適である。

１車両
２視点
１００死角補助装置
１１０一対の平面ミラー（一対のミラー）
１１１半透過平面ミラー（半透過ミラー）
１１１ａ基部
１１１ｂ延設部
１１２平面ミラー（ミラー）
１２０角度調整機構
１２１角度調整ボルト
１２２弾性部材

Claims

車両内の障害物によって遮られる死角領域の像を映す死角補助装置であって、
前記像を表す光を入射し、視認者側に設けられ光の一部を反射し一部を透過する半透過ミラーと、光を前記半透過ミラーへ反射するミラーとが互いに対向するように配置される一対のミラーを備え、
前記半透過ミラーは前記車両のウインドシールドガラスのガラス面に近接した入射側端部を有し、かつ、前記ミラーに対して視認者側に所定の角度開いた状態で配置され、
前記半透過ミラーの前記入射側端部とは反対側の端部近傍を動かして前記半透過ミラーを回転させることで前記角度を調整する角度調整機構を備えてなることを特徴とする死角補助装置。