KR100605462B1 - 가시각이 넓고 상 뒤틀림이 적은 차량 백미러 - Google Patents

Abstract

차량용 외부 백미러로 사용될 가시각이 넓고 상 뒤틀림이 적은 미러는 고 투명 재료를 압력 사출-성형 또는 중력 주조하여 일체식으로 얻어지고, 그 외부 입사면(15)은 편평한 반면 후측 반사부(14)는 차량의 중앙축과 이상적으로 평행인 축을 중심으로 반사상의 현저한 뒤틀림을 방지하는 프로파일을 아주 비슷하게 한정하는 커버 회전에 의하여 발생된 비구면에 의하여 얻어진다.

백미러, 가시각, 상 뒤틀림, 입사면, 반사부, 비구면

Description

가시각이 넓고 상 뒤틀림이 적은 차량 백미러 {VEHICLE REAR-VIEW MIRROR WITH WIDE VIEWING ANGLE AND REDUCED IMAGE DISTORTION}

본 발명은 가시각이 넓고 상 뒤틀림이 적은, 차량용 외부 미러로서 적합한 백미러에 관한 것이다.

상기 유형의 미러를 사용함으로써, 상이 알아보기 어려울 정도로 뒤틀리지 않고 가시각이 85°까지 달성될 수 있다. 또한, 하나의 연속된 상이 전체 반사면에 걸쳐 제공된다.

차량의 외부에 설치된 종래의 편평하거나 또는 약간 만곡된 백미러는 가시각이 넓지 못하며, 그 각도는 단지 대략 20°또는 그 이하가 일반적이다.

상기 유형의 반사 장치를 사용함으로써, 운전자는 소정의 지점 이후 미러의 가시각에 커버되지 않는 보이지 않는 지점(blind spot)으로 들어가기 때문에, 예를 들어, 추월 차량을 시각적으로 발견할 수 없다.

이것은 운전자가 자신이 안전한 것으로 믿고 운전하게 하여, 아주 근접해 있지만 자신의 눈으로 관찰되지 않는 다른 차량과 충돌할 수 있기 때문에 상당한 위험을 초래한다.

상기 단점을 해소하기 위하여, 구면(球面) 또는 비구면(非球面) 다음에 평면 이 제공되는 상이한 영역을 갖는 미러가 설계되었다.

상기 미러를 사용하는데는 반사상이 축소되고 뒤틀리기 때문에 여러 가지 제한이 있었다.

특히, 축소된 상은 관찰된 물체와의 거리를 측정할 수 없고 그 접근 속도를 가늠할 수 없다.

따라서, 상기 문제로 인하여 비구면 미러로 알려진 종래의 평면 미러와 결합되지 않는 경우 상기 미러를 승용차 및 상용차에 사용하는 것을 금지하는 법규를 제정하게 되었다.

상기 미러는 최대 가시각 42°가 달성되지만, 이 미러는 두 가지 상이한 상, 즉 정상적인 상은 평면 미러 상에 그리고 축소되고 뒤틀린 상은 가장 바깥쪽의 비구면 부분에 제공한다.

상기 문제를 해소하기 위하여, 소형 TV 카메라, 또는 프리즘 미러와 같은 다른 콘셉트를 사용하는 신기술이 최근에 개발되었으며, 이 신기술은 관심을 끌지만 응용하기에는 복잡하고 비용이 많이 든다.

본 발명의 목적은 현재 사용되고 있는 종래의 미러에 나타난 문제를 해소하는 미러를 제공하는 것이다.

상기 목적의 범위 내에서, 본 발명의 목적은 특히 미러가 설치되어 있는 차량쪽으로 가시각이 넓은 미러를 제공하는 것이다.

다른 목적은 반사상이 크게 뒤틀리지 않고 하나의 상을 형성하는 미러를 제 공하는 것이다.

또 다른 목적은 운전자가 자신이 바라보는 반사된 물체가 움직이고 있더라도 그 거리를 확실하게 인지할 수 있는 미러를 제공하는 것이다.

다른 목적은 제조가 매우 용이하고 따라서 비용이 적게 드는 미러를 제공하는 것이다.

상기 목적, 이들 목적 및 후술하는 상세한 설명으로부터 명백하게 이해되는 다른 목적은 가시각이 넓고 단일 상의 뒤틀림이 적은, 특히 차량용 백미러에 의하여 바람직하게 달성되고, 상기 백미러는 발견된 물체와 대면하는 표면은 편평하며 반대쪽 반사면은 곡률반경 R이 다음 식에 의하여 차량 운전자 눈까지의 거리 E 및 미리 정해진 각배율(angular magnification) M에 하나하나 연결된 비구면 형상이 얻어지는 투명 플라스틱으로 제조된 일체식 몸체(monolithic body)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서,

M은 반사상의 각배율이며,

E는 미러의 표면으로부터 운전자 또는 승객 눈까지의 거리이며,

R은 반사면 한 지점 내 오목 거울의 선택적으로 변경가능한 곡률 반경이다.

미러가 구면인 경우, R은 반사면의 곡률 반경이다. 관찰자의 눈이 물체 및 미러에 반사된 허상(virtual image)을 바라보는 각도를 각각 나타내는 각배율 M은 다음 식으로 나타낸 광시스템의 횡방향 배율보다 더 간편한 매개 변수이다.

여기서,

h는 광축 상측(플러스) 또는 광축 하측(마이너스)의 물체 지점의 높이 또는 다른 치수를 cm로 나타낸 것이며,

h'는 축 상측(마이너스) 또는 축 하측(플러스)의 상 지점의 높이 또는 다른 치수를 cm로 나타낸 것이다.

다음에, 본 발명의 다른 특징 및 장점은 한정적이 아닌 예 및 첨부 도면을 참조하여 개시된 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로부터 명백하게 이해될 것이다.

도 1은 식에 사용된 기호가 도시된 이론도.

도 2는 본 발명에 따른 미러의 도면.

도 3은 일체식 반사 몸체의 사시도.

도 4는 도 3의 평면 IV-IV를 따라 절취된 반사 몸체의 단면도.

도 5는 매개 변수가, 미리 설정되며 자동차 또는 차량의 디자인에 관련된 E 및 M에 좌우되는 공지의 식에 따라 반사면이 발생되는 커브의 도면.

도 6은 몇 가지 거리 E 값에 대한 각배율의 도표.

상기 도면을 참조하면, 도 2에 예시적인 실시예로 도시되어 있는 본 발명에 따른 미러는 반사부가 도면 부호(10)로 표시되며 미러가 설치될 차량 구조체 외부에 연결될 수 있는 윙(wing)(12)을 가진 프레임(11)에 의하여 지지된다.

도 3에는 본 발명과 상관이 없는 외주 구성을 제외한 반사부(10)가 예시되어 있다.

명확하게 도시된 바와 같이, 반사부는 사용된 재료에 따라, 압력 사출 성형(pressure injection-molding) 또는 조도(粗度)가 아주 낮게 달성되어 은 또는 알루미늄 또는 크롬과 같은 금속 용착(disposition)에 의하여 반사면을 제공할 수 있는 중력 주조(gravity casting)와 같은 가능한 방법을 실행하여 투명 플라스틱으로 제조된 하나의 일체식 블록(13)으로 구성된다.

또한, 반사부(10)는 두께가 매우 얇아서 제조 공정 도중에 일체식 플라스틱 블록 상의 만곡부 내에 적절하게 매입될 수 있는 필름 또는 패널 형태의 금속(알루미늄) 표면으로 될 수 있다.

도 3에 도시된 반사면(14)은 후술하는 각각의 디자인 관련 및 그들의 범위 내의 순수하게 광학적인 내용으로부터 얻을 수 있는 두 개의 식의 회전으로부터 이론적으로 얻어지는 구성이다.

디자인-관련 식은 다음과 같이 얻어질 수 있다:

지나치게 작고 뒤틀린 상을 방지하기 위하여, 가능한 1(여기서 1은 편평한 반사면 및 동일한 치수를 가진 동등한 미러의 표면에 대응하도록 취함)에 근접한 선택된 배율각 M을 부여하는 경우, 여러 가지 매개 변수와 결합되는 일반적인 식은 다음과 같다:

간단하게 하면 다음 식으로 되고:

여기서, 실제 발생되는 바와 같이, 만곡된 미러의 원점 O와 관찰자 또는 차량 운전자의 눈 사이의 거리 E(단위는 cm)가 관찰된 물체의 거리 S보다 훨씬 작을 때 유효하다.

식의 매개 변수는 다음과 같다.

M = 상의 배율각,

h = 미러의 광축 상측(플러스) 또는 광축 하측(마이너스)의 물체 지점의 높이(단위는 cm),

h' = 미러의 광축 상측(마이너스) 및 광축 하측(플러스)의 반사면 내 물체의 상 지점의 높이(단위 cm),

S = 미러 원점 O의 물체 지점에서 원점 우측까지의 실제 거리(단위 cm),

S' = 미러 원점 O의 허상에서 원점 좌측까지의 거리(단위 cm),

R = 부품(일반적인 "구면" 미러에서와 같은) 또는, 본 발명에서와 같은, 미러의 반사면 모두에 걸쳐 각 지점마다 변경될 수 있는 미러의 곡률 반경(단위 cm).

도 6은 각배율 M을 미러로부터 관찰자 눈까지의 여러 가지 거리 E에 대한 구면 미러의 곡률 반경 함수로서 구성한 도표이다.

대략 50cm의 거리 E는 운전자쪽의 미러에 관한 것이고, 대략 100cm의 거리 E는 조수석쪽의 미러에 관한 것이다.

동일한 곡률 반경에 대하여 운전자쪽 미러의 배율과 조수석쪽 미러의 배율이 상이하며, 상기 단점은 R의 편차를 변경시켜 보이지 않는 지점을 훨씬 작고 뒤틀림을 적게할 수 있는 본 발명에 따른 미러에 의하여 해소된다는 점에 유의할 것이다.

이미 알려져 있는 제2 식은 R의 포인트 편차에 관한 것으로서, 차량의 중앙축과 평행인 축 Z를 중심으로 하는 회전에 의하여 발생될 수 있는 근사 곡선을 디자인할 수 있게 하는 광학적 계산으로부터 얻을 수 있으며, 다음과 같다.

X, Y 및 Z는 도 3의 표면(14)의 좌표를 가리키며, 매개 변수 C(곡률 요소), S(형상 요소), 및 A(정정 요소)는 상기 인용된 디자인 식의 매개 변수 E 및 M에 경험적으로 좌우된다.

본 발명은, 운전자쪽 및 조수석쪽에, 차량에 연결된 미러의 디자인 형태를 반사면의 광학적 요구에 맞게 결합시켜 가시각이 넓고 지나치게 축소되지 않으며 뒤틀리지 않는 하나의 상을 가지도록 일체식 미러를 디자인 및 제조할 수 있다.

반사면(14)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 레벨을 맞추는 코팅을 먼저 도포한 다음 얇은 금속층을 용착하여 내부식성 코팅으로 덮어 형성된다.

표면(15)은 경화된 후 발수제(water-repellent products)로 처리하여 마모 되거나 또는 긁히는 문제를 방지한다.

금속 비구면은 필요할 때 미러의 결빙 방지 및/또는 안개 제거를 할 수 있는, 전기가 공급된 저항성 부재(resistive element)를 포함할 수 있다.

대안으로서, 저항성 코팅이 마모 방지 및 긁힘 방지용 코팅과 함께 표면(15)에 제공될 수 있다.

일체식 블록을 얻기 위하여 사용된 투명 재료는 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 또는 유사한 고투명성 플라스틱 재료일 수 있다.

또한, 투명한 도전성 플라스틱 재료를 사용할 수 있고, 이 경우, 적당한 전극을 배열함으로써 일체식 블록(13)을 완전하게 가열하여 결빙 방지 및/또는 안개 제거를 할 수 있다.

상기 유형의 미러를 사용함으로써, 하나의 상이 지나치게 또는 바람직하지 않게 뒤틀리지 않고 가시각이 85°까지 달성될 수 있다.

차량 용도로는, 후방을 매우 양호하게 관찰할 수 있는 60°각도이면 충분하다.

따라서 제공된 미러의 장점은 명백하다.

무엇보다도, 보이지 않는 지점이 없어지지만, 또 다른 중요한 장점으로는 보이지 않는 지점에 위치되기 때문에 일반적으로 발견될 수 없는 장애물의 위치 파악이 필요한 운전의 경우에 반사면을 이동시키기 위한 현재 사용되는 모터 시스템을 배제할 수 있다.

상기 기구를 배제함으로써 오작동이 없는 매우 값이 싼 미러를 제공할 수 있다.

상기 설명 및 예시로부터, 상기 목적 및 다른 목적 모두는 가시각이 넓은 미러를 제공함으로써 달성되었다는 점을 이해할 것이다.

또한, 반사 코팅은 주형내 코팅 기술(in-mold coating technique)을 사용하는 주형 공정으로 일체식 몸체를 형성하는 도중이나 또는 투명한 일체식 블록을 제조하는 공정과 별개로 제조된 필름 또는 작고 얇은 패널을 몰드 내에 삽입함으로써 제공될 수 있다.

물론, 실질적인 실시예 및 미러의 치수는 개시및 예시된 발명의 개념에서는 상이할 수 있지만 차량의 특징, 좌석의 위치, 미러의 배열 및 운전자의 퍼센트값(높이, 다리 위치, 좌석 등받이 각도 등)과 관련해서는 기능적으로 동등하다.

또한, 가시각의 수평방향 증가에 관한 상기 설명은 미러를 90°회전시킴으로써 수직으로도 적용될 수 있다. 이로써, 특히 차량이 움직이지 않거나 주차해 있을 때, 차량의 후방에 근접한 지면 상에 있는 장애물 및 물체의 움직임을 체크할 수 있다.

물론, 사용된 재료는 전술한 유형의 특징을 갖고 있더라도 상이할 수 있다.

본 발명의 우선권으로 주장하는 이탈리아 특허출원 제 PD99A000062의 개시 내용을 참조하여 본 명세서에 결합시켰다.

Claims (9)

1. 가시각이 넓고 단일 상의 뒤틀림이 적은, 특히 차량용 백미러에 있어서,

   투명 플라스틱 재료로 제조되고, 발견된 물체와 대면하는 표면(15)은 편평하며 반대쪽 반사면(14)은 미러가 설치될 차량의 중앙축과 이상적으로 평행하는 축을 중심으로 다음 식의 커버 회전에 의하여 광학적으로 발생된 비구면 형상이 얻어지는 일체식 플라스틱 몸체(13)를 포함하고:

   

   여기서 M은 반사상의 각배율이며, E는 감지될 물체와 대면하는 미러의 표면으로부터 운전자 눈까지의 거리이며, R은 상기 반사면에서 하기의 식에 의해 주어지는 각 지점별 편차를 갖는 미러의 곡률 반경이며,

   

   여기서, 상기 X, Y 및 Z는 반사면의 좌표들이고, C, S 및 A 각각은 상기 거리 E와 상기 각 배율 M에 의존하는 곡률 요소, 형상 요소 및 정정 요소를 대표하는 파라메터이고, 상기 거리 E와 상기 각 배율 M은 차량의 설계 요구사항에 따른 값을 갖는 것을 특징으로 하는

   백미러.
2. 제1항에 있어서, 상기 반사면(14)은 완전하게 비구면인 것을 특징으로 하는 백미러.
3. 제1항에 있어서, 투명 재료로 제조된 상기 일체식 몸체(13)는 압력 사출-압축 또는 중력 주조에 의하여 얻어지는 주조물(cast body)인 것을 특징으로 하는 백미러.
4. 제1항에 있어서, 상기 반사면(14)은 코팅 기술, 주형내 코팅 또는 반사 패널이나 필름의 주형내 매입에 의하여 얻어지는 주물 표면(cast surface)인 것을 특징으로 하는 백미러.
5. 제1항에 있어서, 상기 반사면(14)은 도전성을 가지며, 상기 미러의 결빙 방지 또는 안개 제거를 위한 가열 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 백미러.
6. 제1항에 있어서, 상기 평탄면(15)이 발수성을 갖거나 및 긁힘 방지성을 갖는 것을 특징으로 하는 백미러.
7. 제1항에 있어서, 상기 평탄면(15)이 도전성을 가진 것을 특징으로 하는 백미러.
8. 제1항에 있어서, 비구면인 상기 반사면(14)이 횡방향 가시각 85°를 측정하는 것을 특징으로 하는 백미러.
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