JPH03503752A - 車の後方確認装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 車の後方確認装置 本発明は車の後方確認装置、特に路上搬送車用装置に関する。

一般に従来の後方確認装置は２個の外部を補足した単一の内部を有する。前輪を 越えた車のウィングに外部を取付けた時代もあったが、最近の車ではドライバー の前方を除いてドライバーに最も近い位置にある車のフロントドアに外部を取付 けている。今日の交通事情では運転の安全確保のために外部が徐々に必要となっ てきている。高速道路は交通量が多くて複数車線なので極めて高い基準の車線訓 練とあらゆる方面への注意が必要となる。かがる高基準を維持するために必要な 情報は後方確認用外部を使用することによって広範囲に渡って得られる。かがる 必要性を考慮して最近では外部が大きくなってきている。広範な視覚情報の必要 性はあまりにも大きいが、これは空気抵抗を減少させるための大きな努力と相反 するものである。しかしながら、従来の外部は車の寿命中に燃料消費量１０００ リツトルまでの責任を負うようになっている。

価格はさておいて、外部は空気力学的ノイズを発生させやすく、損傷を受けやす く、傷の原因となり、最終的にはモダンな車のデザインの特徴である滑らかで丸 味をおびた外面が美的に見苦しいものになる。

最近非再生エネルギー源の効果的利用が強く叫ばれてきている。

特に路上搬送車の開発分野はどこれが問題になっているところはない。エンジン のエネルギー効率及び機械的エネルギー消費の軽減に関しては先ず、車の重量、 タイヤの回転ロス、及び車の空気抵抗等を減少させることによって、大いに進歩 してきてはいるが、大きな問題として１つの要因が残っている、中速及び高速走 行中、高速時に最大となる空気抵抗要因（空気抵抗が全体の機械エネルギー損失 の８０％までを占める）は抵抗とノイズとになる。この理由により、自動車メー カーは空気抵抗を減するための実用装置を探求しているが、車を便利で、快適で 、安全な機械にするための他の多くの必要条件がある。外部の空気特性が著しく 改良されるに従って、前述の劣化効果が一番の問題点になってきている。

外部は、該特性のうちの１つである。更に空気速度が自由流動速度（ｆｒｅｅ　 ｓｔｒｅａｍ　５ｐｅｅｄ）より幾分大きい区域においては、劣化効果が大きく なる。

更に、衝撃に耐え得るような構造にはなっているが、外部は交通上じゃまになる 。鏡の耐震は最低速度で衝突した場合に最もよい。高速で衝突した場合、別種の 鏡又は歩行者との衝突のいずれにしろ鏡の慣性は重要な役割を果し、著しい損傷 及び又は破損が生じることになる。

本発明の目的は、従来の外側に設けた後方確認鏡と比較して車の外面への突出量 を実質的に少なくし、しかも後方及び側方向の視界を保持或いは改良するような 後方確認装置を提供することである。

同様に本発明の目的は、従来の外部より車の動きに対する抵抗を少なくして空気 騒音を少なくすると同時に他の道路利用者に対する迷惑を少な（した後方確認装 置を提供することである。

本発明の軍用光学確認装置は、被写体から車後部への光を受け、それを観察者の 方へ反射するように取付けた反射装置を包含し、該反射装置と観察者との間に屈 折又は反射によって観察者の方に向けるのに有効な少なくとも１個の更に別の光 学部品を設け、該反射装置で反射した後の光の一部が観察者の方へ指向し、これ により反射装置のみから得られる視界より広い視界が得られることを特徴とする 。

本発明の後方確認装置は、従来の優れた車の外部と光学的にも物理的にも等しい 広範な視界を与えると同時に車外面の所定位置を越えて突出する量が光学的に比 較可能な従来の鏡の突出量を実質的に下回り、この点において後方確認像をスク リーンに写すテレビカメラ又は他の「ビデオ」を備える後方確認装置とは区別で きることがわかる。

本明細書で使用する「観察者」とは観察者の片目又は両目を意味するものと理解 されたい。

実施例の１つによれば、該更に別の光学部品は第２反射装置であり、そこへ入射 した光を該反射装置から該第２反射装置の方へ反射するように位置決めする第３ 反射装置を更に設ける。

反射装置のみを介して該反射装置の光を被写体から観察者の視界の外へ偏向させ るのに有効な「対物」屈折エレメントを更に設けることによって装置の側方向視 界を更に延長させるのが望ましい。この更に設けた光学部品は屈折エレメントで もよい。

更に本発明の自動車用光学後方確認装置は、観察者の視界に入るように観察者の 前方に位置決めする反射装置と、少なくとも１個の別の光学部品とを包含し、車 後部の物体からの光が最初に入射する該装置の面が車の長手方向軸線に対して鋭 角を成し、該入あるように傾斜することを特徴とする。

該装置の該入射面は、入射光を車軸線の方へ偏向する働きをする屈折エレメント 又は角度を変えることなくそれを通過する光の通路を移動させるような真の屈折 効果を有する平行面を備えるエレメントの面であってもよい。装置の入射面は不 連続部がないように連続していてもいいし、或いは複数個の基本プリズムより成 り、これらの入射面の傾斜角は光学エレメントの幅に渡って可変である。これに より装置を介しての視界は更に広がる。同様に反射装置から観察者までの光の通 路に屈折エレメントを設ける。

本発明の別の基本的特徴によれば、反射装置の少なくとも一部は車外面により画 定される境界内にある。

更に本発明の自動車用光学後方確認装置は、車のドア面により画定される車の境 界部内に少なくとも一部を取付けた反射装置を包含し、該装置は、それによって 形成される車後部への被写体の像がダツシュボードの計器とほぼ同じ水平位置に て車内の光学部品を観察することにより見られるような高さに位置決めすること を特徴とする。

同様に本発明の詳細な説明のような単数又は複数個の後方確認装置を取付けた自 動車を提供することである。

本発明は反射エレメントのみを使用して、又は反射及び屈折エレメントを使用す ることにより実施可能となる。反射エレメントのみを使用する実施例の場合、反 射は、銀メツキ面に、或いは全体内側反射の場合には非銀メッキ面に生じる。屈 折エレメントの場合、従来のソリッド型又はフレネル型プリズムである。いずれ の場合も、特別な用途の必要条件に応じて平面、円筒面、球面、非円筒面（ａｃ ｙｌｉｎｄｒｉｃ）又は非球面となる。

本発明の他の特徴及び利点は本発明の実施例を示す添附の図面を参照して以下に 詳述する。

第１図は鏡のみを使用する実施例の概略図、第２図は第１図の実施例の光学的行 動を示す光線図、第３図は反射及び屈折面の両方を使用する実施例の概略図、第 ４図は第３図の実施例の光学的行動を示す光線図、第５図は第３図の実施例の１ 形態を示す図、第６図は第５図の実施例の光学的行動を示す光線図、第７図はフ レネルプリズムを備えるが第３図の実施例の別型を示す概略図、 第８図は第７図の実施例の光学的行動を示す光線図、第９図は非平面の光学エレ メントを備えるが第７図と同様な実施例を示す概略図、 第１０図は第９図の実施例の光学的行動を示す光線図、第１１図は車外部の部品 を内部の部品から物理的に切り離した別の実施例を示す概略図、 第１２図は第１１図に示す構造体の光学的行動を示す光線図、第１３図は車外部 から見た本発明の別の実施例を示す斜視図、そして 第１４図は第１３図の実施例の車内部から見た斜視図である。

第１図において、平面１，２及び３は測沿線上に矢印で示す面に入射する光に対 して鏡面として働くように銀メッキしである。

面２及び３はほぼ平行で、面４は面２及び３のほぼ物理的相互連結部を示す。咳 面は光学装置の一部を成さない。

図面のボディライン１０は車の外部に対して部組立体の位置を識別するが、必ず しも車の窓に一致する訳ではない。破線９は、外部エレメント、すなわち反射装 Ｗ１、本体１０及びｖＡ９により画定される区域全体を充填する平行面単一シー ト又はプリズムブロックである面を示す。

第２図は光線図により後方確認装置の作用を示す。車の後方から狭い角度で後方 確認装置に入る光は反射装Ｗ１において従来どおり一回の反射でドライバーの目 に入る。しかしながら他の光、特に広角からの光は別の２個の反射面により反射 した後でのみ目に到達する。この光は挟角の場合と同じ面１の区域にて第１反射 しながら後方に転じ、更に外側の表面１の区域、すなわち破線で示すように物理 的には存在しない区域から来るように目に見える。

説明するミラー組立体の機能を理解するためには、遠い物体の場合、関係するの は空間にある位置ではなくて光線角度のみであることを認識する必要がある。近 接物体の場合、若干の補償が必要であるが、ドライバーが自分の頭を動かすこと により可能である。車の外部ミラーは正常な日常の視覚に適応しているものであ るが、この外部ミラーに入らない極めて近接した物体の場合のみそのまわり及び 上方に著しい視覚上の葛藤（ｏｃｕｌａｒ　ｃｏｎｆｌｉｃｔ）を生じる。

図示の多重反射鏡は直線性の視野（ｌｉｎｅａｒ　ｆｉｅｌｄ）を有し、分散上 の問題はなく、適当に凸形にした面１を形成することにより、通常通りの縮小さ れた像を成すように設計可能である。しかしながらこの場合、ミラー装置の直線 寸法及び面１の曲率半径に応じた相対角度で面２及び３を平行から外して設定す る必要がある。

エレメント９を通過する光線は、該エレメントが平行面を有する場合には、単に 横方向にずらされるだけであり、又はエレメント９がプリズムであれば車の軸線 方向に屈折する。

第３図は本発明の第２実施例の全体図である。平面１１及び１３は屈折面である が、面１２は反射面（必要ならば銀メッキする）で、そこに入射する光を反射す るように働く。　　。

第４図は咳３面相互間の空間を一般的にはアクリルプラスチック材等の均質な透 明媒体で充填するように構成した光線図である。

かかる装置によれば、全ての目の位置に対して実体の距離に像を持っていて、同 時にある条件では像に色彩の縁取りを惹起することを予期されるようなある程度 の分散を有し、被直線性（ｎｏｎ−１ｉｎｅａｒ）の縮小された視野（ｆｉｅｌ ｄ）を作る。

次に説明する実施例の構造は基本的により実際的な形態のもので、ある種の光学 的又は物理的特徴を変えることも可能なように改良しである。

第５図及び第６図は別個のプリズム１４．１５と分離型反射鏡１２を用いた光線 図をそれぞれ示すものである。該２個のプリズムに異なる材料を用いることによ って、すなわちこの場合、プリズム１４にはアクリルを、プリズム１５にはアク リル／スチレン共重合体を用いることによって分散は効果的に除去されるか又は 少なくとも僅かな量まで減少する。

４つの屈折面の角度と反射面及びプリズムの光学特性は可変であるから、必要な 又は許容可能な光学的性能を得るために直線性。

像寸法及び分散度を変えることができる。例えば、プリズムが等しい頂角を有す るような対称構造にし、同一材料で構成して鏡と等角を成すようにすれば、３つ の収差の全てが除去される。しかし、残念ながらかかる構造の場合、射出光線を 、ドライバー〇目の方に現れるようにするのは簡単ではない。しかしながら、部 組立体から目への光の通路に一つ又は複数個の密着型偏向色消しプリズム（ｃｏ ｎｔａｃｔ　ｄｅｖｉａｔｉｏｎ　ａｃｈｒｏｍａｔｉｃ　ｐｒｉｓｍｓ）　（ 図示せず）を挿入することによって、このことは修正可能である。代案として、 追加した２個の鏡（これも図示せず）からの２つの反射により光路の偏向が可能 な場合もある。

例えば乗客側の鏡の場合のように視野を広げるために縮小像が望ましいこともあ る。ここで注意しなければならないことは、前記光学装置によって得られる縮小 像が被写体と同じ距離に形成されることである。これは、像を縮小する場合に広 範な目の調節が必要となるので従来の凸面鏡より好適である。

積荷、重量及び価格上の理由でフレネルプリズムを用いる実用構造のものが好適 である。第７図及び第８図はかかる構造と、その光線図をそれぞれ示すものであ る。フレネルミニエレメント１６．１７は図示の如く２個のプリズム１８．１９ の各々の内部にのみ形成するのが望ましい。図示のプリズマチックエレメント１ ６．１７は判りやすくするために通常実際に使用する大きさより大きくしである 。

フレネル型構造の他の可能な利点は、窓構造部との干渉が減少し、分散も著しく 減するが、各ブリズマチノクミニエレメント１６．１７相互間が不連続である故 に各エレメントによって生じる像が適当に重なり合わない限り、光学的欠点が生 じる。

前記実施例のブリズマチンク型構造の全ては、装置を通過する全ての光のために 物体距離に像を保持するように平面を使用している。非平面を導入すればこの特 性が損われ、頭を移動した時に像がひどくゆれる。しかしながら視界線型と像倍 率を変えるために曲面を使用してもよく、低く突出する構造のものも可能であ。

第９図及び第１０図は円筒状に弯曲したフレネルプリズム２０゜２１を用いた前 記構造及びそれの光線図の概略をそれぞれ示す。

像を物体距離に保持する必要性を強調するために、第１０図の光線図には平行な 入射光束２２を示すが、これは必要に応じて光束２３としてまた平行に装置から 射出される。必要な曲率を得るた第１１図は突出度が特に低い実施例を示すもの で、外部及び内部の部品は物理的に分離される。前述の実施例とは異なり、この 場合は窓の片側で内側及び外側部品が物理的に分離され、ドア構遺体の一部とし てよりは車のアクセサリ−として考えられる。

第１２図に光線図を示したこの特殊な実施例は、全体として面２４．２５として 示すアクリル製フレネルプリズムを使用するように計算され、外側面２４はプリ ズム角が１５度で、凸形曲率半径が１０００ｍ、内側面２５はプリズム角が３５ 度で、凹形曲率半径が３５０ｆｌである。反射装置１２の凸形曲率半径は３５０ ０ｎである。外部突出度は僅か４０ｆｉで、光学的収差は構造の実用作動範囲に 渡って小さい。像寸法は約４０％減である。

説明してきた種類の部組立体を現代の車に取付けるように製造する場合、第１１ 図に示す場合を除いて一般に第１３図及び第１４図に示す如くドア構造体内に装 置を取付けるのが普通である。

この場合、鏡装置の大部分はドア２７の内部に隠れ、車内部に突出する装置の一 部は、のぞき窓のまわりの区域を適当な構造にすることによって、又適当な外側 カウリング２６（第１３図）によって隠される。

外側周囲からの装置の調節、掃除及び密閉には種々の方法がある。最も外側の光 学エレメントが車外部の表皮（カウリング２６のように）の連続部を形成するの で、鏡装置の他の部分は密閉の必要がなくなり、全体構造の仕事が容易になる。

前述の如く、図示の本体ライン１０は位置決めのためのみに図示したものである 。大部分の場合、ドアの降下ガラスは部組立体より短く、窓開口部の他の部分の 視界の必要条件は第１３図及び１４図にクォーターライト３０で示すように部組 立体の上方の固定クォーターライトによって満たされる。

ここで説明するように本発明の主要特徴は、入射する光の分割及び個々の経路、 受動形光学反射及び又は屈折エレメントの使用により個々、又は集合して実施さ れる光線の移動であり、これにより装置の外部突出度が同様な従来の鏡より少な いような車の外部鏡装置の提供が可能となる。本発明をこれらの原理を別々に用 いた実例で説明したが、該原理を組み合わせることもできる。更に、本発明は、 入射光束を鏡装置を通る２個以上の光束に分かれるように変えてから、目に写す ようにした光学装置にも適する。

このような種類に入るのは、光線の切断により入射する視野の幾分かが片方の目 に写らないが、他方の目には写るので有効であるような装置である。

光線が全てほぼ同一面にあるような実施例に関して説明してきたが、反射又は屈 折方向の変化で共通面を外れてもよく、装置の各種エレメントの位置決めも自由 であることに留意されたい。

更に、反射装置を含むあらゆる光学エレメントの光学面のいずれもが、それらが 位置する点にて面の基準面に対して傾斜するほぼ偏平な面エレメントより成るこ とに留意されたい。

国際調査報告 国際調査報告 ＧＢ　１１９０１５０５ Ｓ＾　　　３３１７１１

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）車の後方にある物体から光を受け、それを観察者の方へ反射するように取 付けた反射装置を包含し、該反射装置と観察者との間に屈折又は反射によって観 察者の方に向けるのに有効な少なくとも１個の更に別の光学部品を設け、前記反 射装置で反射した後光の一部が観察者の方へ指向し、これにより反射装置のみか ら得られる視界より広い視界が得られることを特徴とする車の光学的な後方確認 装置。
2. （２）上記別の光学部品が、第２反射装置であり、反射装置から射出される光を 第２反射装置の方へ反射するために位置決めされた第３の反射装置をさらに有す ることを特徴とする請求項（１）記載の光学的な後方確認装置。
3. （３）該反射装置のみを介して、該反射装置の光を物体から観察者の視界の外へ 偏向させるのに有効な「対物」屈折エレメントを更に設けることによって装置の 側方向視界を更に延長することを特徴とする請求項（１）記載の光学的な後方確 認装置。
4. （４）該更に別の光学部品が屈折エレメントであることを特徴とする請求項（１ ）記載の光学的な後方確認装置。
5. （５）観察者の視界に入るように観察者の前方に位置決めする反射装置と、少な くとも１個の別の光学部品とを包含し、車後方の物体からの光が最初に入射する 該装置の面が車の長手方向軸線に対して鋭角を成し、該入射面の前方部がそれの 後方部からよりも車の軸線から遠い位置にあるように傾斜することを特徴とする 自動車用の光学的な後方確認装置。
6. （６）装置の該入射面が入射光を車の軸線の方へ偏向させる働きをする屈折エレ メントの面であることを特徴とする請求項（５）記載の光学的な後方確認装置。
7. （７）少なくとも１個の光学エレメントの少なくとも一枚の面が、該面の基準面 に対して傾斜する複数個の平面エレメントより成ることを特徴とする請求項（５ ）記載の光学的な後方確認装置。
8. （８）該装置の該入射面が複数個の基本プリズムより成ることを特徴とする請求 項（５）記載の光学的な後方確認装置。
9. （９）該基本プリズムの入射面の傾斜角が該入射面の幅に渡って変化することを 特徴とする請求項（８）記載の光学的な後方確認装置。
10. （１０）該反射装置から観察者までの通路に屈折エレメントを更に設けることを 特徴とする請求項（５）記載の光学後方確認装置。
11. （１１）該反射装置の少なくとも一部が、車外面により画定される境界部内にあ ることを特徴とする請求項（５）記載の光学後方確認装置。
12. （１２）車の片側又はドアに位置決めする前記請求項の光学後方確認装置を少な くとも１個有することを特徴とする自動車。