KR101517173B1 - 차량용 사이드 미러 - Google Patents

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KR101517173B1
KR101517173B1 KR1020140025693A KR20140025693A KR101517173B1 KR 101517173 B1 KR101517173 B1 KR 101517173B1 KR 1020140025693 A KR1020140025693 A KR 1020140025693A KR 20140025693 A KR20140025693 A KR 20140025693A KR 101517173 B1 KR101517173 B1 KR 101517173B1
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김진구
이성구
백진욱
강 이
이호철
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    • B60R1/082—Rear-view mirror arrangements involving special optical features, e.g. avoiding blind spots, e.g. convex mirrors; Side-by-side associations of rear-view and other mirrors avoiding blind spots, e.g. by using a side-by-side association of mirrors using a single wide field mirror or an association of rigidly connected mirrors

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

좌우 및 후방 도로 상황을 용이하게 파악할 수 있도록 차량에 구비되는 차량용 사이드 미러에 관한 것이다. 차량용 사이드 미러는 미러 하우징 및 미러부를 포함한다. 미러 하우징은 차량 실외에 장착된다. 미러부는 미러 하우징에 지지되는 것으로, 좌우방향을 X축으로 하고 상하방향을 Y축으로 하는 XY 반사면을 가지며, X축 방향을 따라 복수 개의 미러 영역들이 비구면 형태로 각각 구획된다. 또한, 미러부는 차량과 가까운 내측으로부터 차량과 먼 외측으로 갈수록 X축 방향을 따라 Y축 방향 곡률반경이 점진적으로 감소하여 미러 영역들의 경계에서 Y축 방향 곡률반경이 동일하게 형성된다.

Description

차량용 사이드 미러{Side mirror for vehicle}
본 발명은 운전자가 좌우 및 후방 도로 상황을 용이하게 파악할 수 있도록 차량에 구비되는 차량용 사이드 미러에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는 운전자가 좌우 및 후방 도로 상황을 용이하게 파악할 수 있도록 하기 위하여 좌,우 프런트 도어 외측이나 보닛(bonnet)의 전방 좌,우 지점과 차랑 내부에 미러가 장착된다. 미러는 장착 위치에 따라 룸 미러, 사이드 미러라고 불린다. 즉, 차량의 좌,우 프런트 도어 외측이나, 보닛의 전방 좌,우 지점에 위치한 미러를 사이드 미러라고 한다.
운전자는 전방의 좌,우측을 주시한 상태에서 사이드 미러를 통해 후방에서 주행하는 다른 차량의 주행 방향이나 속도 등을 인식할 수 있다. 따라서, 운전자는 전후방의 차량과 안전거리를 유지할 수 있을 뿐 아니라, 후방에서 주행하는 타 차량의 운행을 방해하지 않고 안전하게 추월하거나 차선을 변경할 수 있다.
사이드 미러는 원래 제작이 용이한 평면 형태의 평면 미러를 구비하였지만, 차량 운전자의 시야 각도를 좀더 확보하여 운전자의 시야 범위를 크게 하기 위하여 볼록 형태의 볼록 미러를 구비한 사이드 미러가 증가하는 추세이다. 이러한 볼록 미러는 평면 미러에 비하여 시야 범위는 넓으나, 높은 축소 배율로 물체가 지나치게 작아 보여 운전자의 판단을 흐리게 하는 경향이 있고 구면수차 현상으로 인하여 상의 왜곡이 발생한다.
평면 미러 및 볼록 미러의 문제점을 해결하기 위하여 차량에 보조 미러를 더 장착하는 경우도 있다. 그러나, 보조 미러의 설치 경계영역을 거치면서 상이 급격히 변화하여 오히려 운전자에게 완전한 후방 시야 감각을 주지 못하는 문제가 있기 때문에, 후방 물체의 크기가 일정하게 보이는 두 개의 영역을 광학적 왜곡을 최소화하면서 하나의 사이드 미러로 표현할 필요가 있다.
그 예로서, 한국등록실용신안공보 제20-0288548호에서는 차체측 부위를 평면 형태로 형성하고 외측 부위를 볼록 형상의 곡률면으로 형성한 사이드 미러가 개시되어 있다. 한국등록실용신안공보 제20-0322014호에서는 차체와 인접한 부분에서 평면 미러를 제공하며 차체로부터 상대적으로 먼 위치에서 볼록 미러를 제공하는 사이드 미러가 개시되어 있다.
하지만, 이러한 기술 역시 시야확대가 외측의 볼록 미러의 곡률에만 의존할 수밖에 없어 큰 확대폭을 기대하기 곤란하고, 볼록 미러의 특성상 가장자리로 갈수록 상이 점차 작아지고 멀리 보이기 때문에 평면 미러에 비해 후방 물체에 대한 거리감이 부정확할 수밖에 없다.
본 발명의 과제는 차량 주행 중에 운전자가 볼 수 없는 사각지대를 해소할 뿐 아니라, 내측으로부터 외측으로 갈수록 상의 왜곡을 감소시키고 원근감을 살려줄 수 있는 차량용 사이드 미러를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 사이드 미러는 미러 하우징 및 미러부를 포함한다. 미러 하우징은 차량 실외에 장착된다. 미러부는 미러 하우징에 지지되는 것으로, 좌우방향을 X축으로 하고 상하방향을 Y축으로 하는 XY 반사면을 가지며, X축 방향을 따라 복수 개의 미러 영역들이 비구면 형태로 각각 구획된다. 또한, 미러부는 차량과 가까운 내측으로부터 차량과 먼 외측으로 갈수록 X축 방향을 따라 Y축 방향 곡률반경이 점진적으로 감소하여 미러 영역들의 경계에서 Y축 방향 곡률반경이 동일하게 형성되거나, 미러 영역들의 Y축 방향을 따라서 곡률반경이 모두 동일하게 형성된다.
본 발명에 따른 차량용 사이드 미러는 내측으로부터 외측으로 갈수록 상의 왜곡을 감소시키고 원근감을 살려줄 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 차량용 사이드 미러는 근거리와 중간거리 및 원거리의 물체를 모두 왜곡 없이 선명하고 근접한 거리감으로 동시에 보여줄 수 있으며, 외측에 위치한 미러 영역에서 시야를 넓혀 사각지대를 없도록 할 뿐 아니라 상의 왜곡과 난시를 최소화할 수 있다. 또한, 운전자가 차량 주행 중에 일정한 굴절력 변화율을 갖는 미러 영역을 통해 균일한 원근감으로 사물의 거리를 용이하게 예측할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 사이드 미러에 대한 정면도이다.
도 2는 도 1의 미러부를 도시한 정면도이다.
도 3은 도 2의 미러부에 있어서, Y축 방향 곡률반경을 나타낸 그래프이다.
도 4는 도 2의 미러부에 있어서, Y축 방향 곡률반경의 다른 예를 나타낸 그래프이다.
도 5는 도 2의 미러부에 있어서, X축 방향 굴절력을 나타낸 그래프이다.
도 6은 도 2의 미러부에 있어서, X축 방향 굴절력 변화율을 나타낸 그래프이다.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 사이드 미러에 대한 정면도이다. 도 2는 도 1의 미러부를 도시한 정면도이다. 도 3은 도 2의 미러부에 있어서, Y축 방향 곡률반경을 나타낸 그래프이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 차량용 사이드 미러(100)는 미러 하우징(110) 및 미러부(120)를 포함한다. 미러 하우징(110)은 차량 실외에 장착된다. 미러 하우징(110)은 차량 실외에 접히거나 펼쳐지도록 장착될 수 있다. 미러 하우징(110)은 미러부(120)를 외부의 충격으로부터 보호함과 아울러 미러부(120)를 지지하는 역할을 한다.
미러부(120)는 미러 하우징(110)에 지지된다. 미러부(120)는 좌우방향을 X축으로 하고 상하방향을 Y축으로 하는 XY 반사면을 갖는다. 미러부(120)는 반사면이 외부로 노출되게 미러 하우징(110)에 의해 감싸질 수 있다. 미러부(120)는 X축 방향을 따라 복수 개의 미러 영역들이 비구면 형태로 각각 구획된다.
비구면(Aspherical) 형태는 느슨한 정규분포곡선과 비슷한 형태로서, 그 형태가 구면도 아니고, 평면도 아닌 것을 의미한다. 비구면은 중심부에서 주변부로 갈수록 곡률이 줄어들면서 편평해지는 형태이거나, 중심부가 편평하며 주변부로 갈수록 곡률이 증가하는 형태이다. 즉, 비구면 형태의 렌즈나 거울은 중심부에서 주변부로 갈수록 곡률이 변화하며 굴절력(Optical power) 또한 변화한다. 이러한 굴절력 변화의 정도를 굴절력 변화율(Optical power rate)이라 하며, 비구면 곡선의 편심율(Eccentricity)로 표현할 수 있다.
예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 미러 영역들은 3개로 이루어져, 내측 미러 영역(A)과 중앙 미러 영역(B) 및 외측 미러 영역(C)으로 구획될 수 있다. 내측 미러 영역(A)은 차량과 가장 가까운 영역에 해당하며, 외측 미러 영역(C)은 차량과 가장 먼 영역에 해당한다. 중앙 미러 영역(B)은 내측 미러 영역(A)과 외측 미러 영역(C) 사이의 영역에 해당한다.
내측 미러 영역(A)과 중앙 미러 영역(B) 및 외측 미러 영역(C)은 X축 방향에 따른 각 폭의 비율이 수평방향으로 4:3:3이 될 수 있다. 즉, 내측 미러 영역(A)이 가장 큰 폭을 갖고 중앙 미러 영역(B) 및 외측 미러 영역(C)이 동일한 폭을 가질 수 있다. 내측 미러 영역(A)의 면적이 넓을 경우, 상의 왜곡 현상과 부정확한 거리감을 해소하는데 유리할 수 있다. 내측 미러 영역(A)은 미러부(120)의 전체 영역의 반 이상을 차지하도록 구성될 수도 있다. 또한, 미러부(120)의 형태에 따라 내측 미러 영역(A)과 중앙 미러 영역(B) 및 외측 미러 영역(C)의 각 면적이 다르게 설정될 수 있음은 물론이다.
미러부(120)는 차량과 가까운 내측으로부터 차량과 먼 외측으로 갈수록 X축 방향을 따라 Y축 방향 곡률반경이 점진적으로 감소하여 미러 영역들의 경계에서 Y축 방향 곡률반경이 동일하게 형성된다. 이에 따라, 미러부(120)는 내측으로부터 외측으로 갈수록 상의 왜곡을 감소시키고 원근감을 살려줄 수 있다. 또한, 미러 영역들의 경계에서 도약 현상(Image Jump)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 내측 미러 영역(A)과 중앙 미러 영역(B) 및 외측 미러 영역(C)은 각각의 Y축 방향 곡률반경(Ry)이 점진적으로 감소할 수 있다. 여기서, 내측 미러 영역(A)과 중앙 미러 영역(B)의 경계에서 Y축 방향 곡률반경(Ry)이 동일하게 설정된다. 중앙 미러 영역(B)과 외측 미러 영역(C)의 경계에서 Y축 방향 곡률반경(Ry)이 동일하게 설정된다. 그리고, 외측 미러 영역(C)의 Y축 방향 곡률반경 변화율과, 중앙 미러 영역(B)의 Y축 방향 곡률반경 변화율, 및 내측 미러 영역(A)의 Y축 방향 곡률반경 변화율이 모두 동일할 수 있다. 즉, 미러부(120)는 전체 영역에 걸쳐 Y축 방향 곡률반경 변화율이 일정할 수 있다.
Y축 방향 곡률반경(Ry)은 외측 미러 영역(C)의 외측 가장자리에서 최대값(Ry_max)을 가지며, 내측 미러 영역(A)의 내측 가장자리에서 최소값(Ry_min)을 가질 수 있다. 미러부(120)의 Y축 방향 곡률반경(Ry)은 최대값(Ry_max)과 최소값(Ry_min)의 차이가 1㎜ ~ 1000㎜로 설정될 수 있다.
다른 예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 외측 미러 영역(C)의 Y축 방향 곡률반경 변화율이 중앙 미러 영역(B)의 Y축 방향 곡률반경 변화율보다 크고, 중앙 미러 영역(B)의 Y축 방향 곡률반경 변화율이 내측 미러 영역(A)의 Y축 방향 곡률반경 변화율보다 클 수 있다.
도시하고 있지 않지만, 외측 미러 영역(C)의 Y축 방향 곡률반경 변화율이 중앙 미러 영역(B)의 Y축 방향 곡률반경 변화율보다 작고, 중앙 미러 영역(B)의 Y축 방향 곡률반경 변화율이 내측 미러 영역(A)의 Y축 방향 곡률반경 변화율보다 작을 수 있다. 또는, 내측 미러 영역(A)의 Y축 방향 곡률반경 변화율과, 중앙 미러 영역(B)의 Y축 방향 곡률반경 변화율, 및 외측 미러 영역(C)의 Y축 방향 곡률반경 변화율이 모두 상이할 수도 있다.
또 다른 예로, 미러부(120)는 미러 영역들의 Y축 방향 곡률반경(Ry)이 모두 동일하게 형성될 수 있다. 즉, 내측 미러 영역(A)의 Y축 방향 곡률반경(Ry)과, 중앙 미러 영역(B)의 Y축 방향 곡률반경(Ry), 및 외측 미러 영역(C)의 Y축 방향 곡률반경(Ry)이 모두 동일한 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 미러부(120)는 X축 방향을 따라 일정한 값의 Y축 방향 곡률반경(Ry)을 가지므로, 상의 왜곡을 감소시키고 원근감을 살려줄 수 있다.
한편, 미러부(120)는 내측으로부터 외측으로 갈수록 미러 영역들의 각 X축 방향 굴절력(Optical power)이 점진적으로 증가하여 미러 영역들의 경계에서 X축 방향 굴절력이 동일하게 형성될 수 있다. 굴절력은 미러부(120)에 의한 빛의 굴절 정도를 의미하며, 디옵터(Diopter)로 표시된다. 굴절력은 평균 곡률반경의 역수로 구해질 수 있다. 즉, X축 방향 굴절력은 X축 방향 평균 곡률반경의 역수로 구해질 수 있다.
미러부(120)는 내측으로부터 외측으로 갈수록 X축 방향 굴절력이 증가하므로, 근거리와 중간거리 및 원거리의 물체를 모두 왜곡 없이 선명하고 근접한 거리감으로 동시에 보여줄 수 있으며, 외측에 위치한 미러 영역에서 시야를 넓혀 사각지대를 없도록 할 뿐 아니라 상의 왜곡과 난시를 최소화할 수 있다. 또한, 미러부(120)는 미러 영역들의 경계에서 X축 방향 굴절력이 동일하므로, 미러 영역들의 경계에서 도약 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 내측 미러 영역(A)은 내측 가장자리로부터 중앙 미러 영역(B)과의 경계까지 X축 방향 굴절력이 증가하여 중앙 미러 영역(B)과의 경계에서 X축 방향 굴절력이 동일할 수 있다. 내측 미러 영역(A)에서 굴절력은 점진적으로 증가할 수 있다. 이에 따라, 내측 미러 영역(A)과 중앙 미러 영역(B)의 경계에서 도약 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
중앙 미러 영역(B)은 내측 미러 영역(A)과의 경계로부터 외측 미러 영역(C)과의 경계까지 X축 방향 굴절력이 증가하여 외측 미러 영역(C)과의 경계에서 X축 방향 굴절력이 동일할 수 있다. 중앙 미러 영역(B)에서 굴절력은 점진적으로 증가할 수 있다. 이에 따라, 중앙 미러 영역(B)과 외측 미러 영역(C)의 경계에서 도약 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 외측 미러 영역(C)은 중앙 미러 영역(B)과의 경계로부터 외측 가장자리까지 X축 방향 굴절력이 증가할 수 있다. 외측 미러 영역(C)에서 굴절력은 점진적으로 증가할 수 있다.
따라서, 내측 미러 영역(A)은 근거리에 있는 물체의 상을 왜곡하지 않고 보여줄 수 있다. 중앙 미러 영역(B)은 중간거리에 있는 물체의 상을 왜곡하지 않고 보여줄 수 있다. 또한, 외측 미러 영역(C)은 원거리에 있는 물체의 상을 왜곡하지 않고 보여줄 수 있다. 따라서, 미러부(120)는 근거리와 중간거리 및 원거리의 물체를 모두 왜곡 없이 선명하고 근접한 거리감으로 동시에 보여줄 수 있다.
그리고, 미러부(120)는 미러 영역들 중 적어도 하나의 미러 영역의 X축 방향 굴절력 변화율이 일정하게 형성될 수 있다. 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 내측 미러 영역(A)과 중앙 미러 영역(B) 및 외측 미러 영역(C)의 각 X축 방향 굴절력 변화율은 일정할 수 있다. 운전자는 내측 미러 영역(A)과 중앙 미러 영역(B) 및 외측 미러 영역(C)을 통해 균일한 원근감으로 사물의 거리를 용이하게 예측할 수 있다. 여기서, 외측 미러 영역(C)의 X축 방향 굴절력 변화율이 중앙 미러 영역(B)의 X축 방향 굴절력 변화율보다 크고, 중앙 미러 영역(B)의 X축 방향 굴절력 변화율이 내측 미러 영역(A)의 X축 방향 굴절력 변화율보다 클 수 있다.
도시하고 있지 않지만, 다른 예로, 내측 미러 영역(A)과 중앙 미러 영역(B) 및 외측 미러 영역(C)은 X축 방향 굴절력 변화율이 서로 동일할 수 있다. 즉, 미러부(120)는 전체 영역에 걸쳐 X축 방향 굴절력 변화율이 일정할 수 있다. 또 다른 예로, 내측 미러 영역(A)의 X축 방향 굴절력 변화율이 중앙 미러 영역(B)이나 외측 미러 영역(C)의 X축 방향 굴절력 변화율보다 크거나, 중앙 미러 영역(B)의 X축 방향 굴절력 변화율이 외측 미러 영역(C)의 X축 방향 굴절력 변화율보다 큰 것처럼, 내측 미러 영역(A)과 중앙 미러 영역(B) 및 외측 미러 영역(C)은 X축 방향 굴절력 변화율이 서로 상이할 수도 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
110..미러 하우징 120.미러부
A..내측 미러 영역 B..중앙 미러 영역
C..외측 미러 영역

Claims (4)

  1. 차량 실외에 장착되는 미러 하우징; 및
    상기 미러 하우징에 지지되는 것으로, 좌우방향을 X축으로 하고 상하방향을 Y축으로 하는 XY 반사면을 가지며, X축 방향을 따라 복수 개의 미러 영역들이 비구면 형태로 각각 구획되는 미러부;를 포함하며,
    상기 미러부는 차량과 가까운 내측으로부터 차량과 먼 외측으로 갈수록 X축 방향을 따라 Y축 방향 곡률반경이 점진적으로 감소하여 상기 미러 영역들의 경계에서 Y축 방향 곡률반경이 동일하게 형성되며,
    상기 미러 영역들은 Y축 방향 곡률반경의 X축 방향에 따른 변화율이 모두 동일한 것을 특징으로 하는 차량용 사이드 미러.
  2. 차량 실외에 장착되는 미러 하우징; 및
    상기 미러 하우징에 지지되는 것으로, 좌우방향을 X축으로 하고 상하방향을 Y축으로 하는 XY 반사면을 가지며, X축 방향을 따라 복수 개의 미러 영역들이 비구면 형태로 각각 구획되는 미러부;를 포함하며,
    상기 미러부는 차량과 가까운 내측으로부터 차량과 먼 외측으로 갈수록 X축 방향을 따라 Y축 방향 곡률반경이 점진적으로 감소하여 상기 미러 영역들의 경계에서 Y축 방향 곡률반경이 동일하게 형성되며,
    상기 미러 영역들은 Y축 방향 곡률반경의 X축 방향에 따른 변화율이 서로 간에 상이한 것을 특징으로 하는 차량용 사이드 미러.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 미러부는,
    내측으로부터 외측으로 갈수록 상기 미러 영역들의 각 X축 방향 굴절력이 점진적으로 증가하여 상기 미러 영역들의 경계에서 X축 방향 굴절력이 동일하며, 상기 미러 영역들 중 적어도 하나의 미러 영역의 X축 방향 굴절력 변화율이 일정하게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 사이드 미러.
  4. 차량 실외에 장착되는 미러 하우징; 및
    상기 미러 하우징에 지지되는 것으로, 좌우방향을 X축으로 하고 상하방향을 Y축으로 하는 XY 반사면을 가지며, X축 방향을 따라 복수 개의 미러 영역들이 비구면 형태로 각각 구획되는 미러부;를 포함하며,
    상기 미러부는,
    상기 미러 영역들의 Y축 방향 곡률반경이 모두 동일하게 형성되며,
    내측으로부터 외측으로 갈수록 상기 미러 영역들의 각 X축 방향 굴절력이 점진적으로 증가하여 상기 미러 영역들의 경계에서 X축 방향 굴절력이 동일하며, 상기 미러 영역들 중 적어도 하나의 미러 영역의 X축 방향 굴절력 변화율이 일정하게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 사이드 미러.
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