KR20100089362A - 멀티 사이드 미러 - Google Patents

Abstract

멀티 사이드 미러가 개시된다. 사이드미러에 제1,2 영상검출장치를 구비하여 제1 영상검출장치는 상시 외부 영상을 출력하고 제2 영상검출장치는 검지장치에서 피사체가 검지된 경우에 영상을 믹서하여 출력함으로써 운전자가 돌발 상황에 대비할 수 있도록 하여, 운전자가 손쉽게 차량의 후미나 돌발 상황시의 외부 영상을 차량 내부에서 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 외부 디자인과 차량의 연비를 개선하고 소음도 줄일 수 있는 효과가 있다.

사이드미러, 멀티, 후방, 스크린, 오목거울, 검지장치

Description

멀티 사이드 미러{Multi Side-Mirror}

본 발명은 사이드미러에 관한 것으로, 상세하게는 자동차의 사이드미러에 복수영상검출장치를 구비하여 상시 외부 영상을 출력하다가 검지장치에서 피사체가 검지된 경우에는 복수의 영상을 출력하도록 하여 운전자가 돌발 상황에 대비할 수 있도록 하는 멀티 사이드미러에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 좌우측에 사이드 미러(side mirror)가 설치되어 있어, 차선을 바꾼다거나 할 때 운전자가 자동차의 좌우측 관찰을 쉽게 하는데 도움을 준다.

이러한 종래의 사이드 미러가 본 출원인이 출원한 특허출원번호 10-2008-93377호(발명의 명칭 : 사이드 미러)가 도 1에 개시되어 있다.

기재된 바와 같이 사이드 미러는 외부 영상을 출력하는 영상검출장치(10)와, 영상검출장치(10)의 출력 영상이 프리즘(19a)에서 전반사되어 허상이 맺어지는 오목거울(19)을 포함하여 구성된다.

영상검출장치(10)는 이미지를 이용한 파인더 시스템을 개략적으로 구성한 것으로, 피사체의 영상을 집광시키는 광학장치(11)와, 광학장치(11)의 출력단에 연결 되어 렌즈를 통하여 입사되는 빛을 반사시키는 미러(12)와, 미러(12)에 의해 반사된 피사체의 영상을 촬상시켜 그에 해당하는 영상 신호를 출력하는 촬상장치(13)와 촬상장치(13)에서 출력된 영상을 용이하게 볼 수 있는 LCD로 구성된 표시 장치(18)로 구성되어 있다.

표시장치(18)에서 투사된 영상은 프리즘(19a)에서 전반사되어 오목거울(19)을 통하여 축상에 확대된 허상으로 표시되도록 한다.

이러한 영상검출장치는 기존의 사이드 미러를 대체할 수 있기 때문에 편리하기는 하나 차량 주위 특히 운적석 인근의 사각지대나 후방에서 돌발 상황이 벌어질 경우에는 전체 영상을 모두 촬영할 수 없다는 문제점이 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 자동차의 사이드미러에 복수영상검출장치를 구비하여 상시 외부 영상을 출력하다가 검지장치에서 피사체가 검지된 경우에는 복수의 영상을 출력할 수 있도록 하는 멀티 사이드 미러를 제공하고자 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 멀티 사이드 미러는 복수의 외부 영상을 출력하는 사이드 영상검출장치, 상기 복수의 외부 영상을 합성하여 출력하는 믹스, 상기 믹스의 출력 영상을 반사시키는 프리즘 및 상기 프리즘에서 반사된 영상을 표시하는 오목거울을 포함하여 구성한다.

이때, 상기 영상검출장치는 상시 외부 영상을 출력하는 제1 영상검출장치, 일정 반경 내 피사체를 검지하는 검지장치, 상기 검지장치에서 피사체가 검지되면 해당 영상을 출력하는 제2 영상검출장치를 포함하여 구성하고, 상기 믹서는 상시 제1 영상검출장치에서 출력되는 영상을 출력하다가 상기 검지장치에서 피사체가 검지되면 상기 제1 영상검출장치의 출력영상과 상기 제2 영상검출장치의 출력영상을 믹서하여 출력하는 것을 특징으로 하거나,

제1 외부 영상을 출력하는 제1 영상검출장치, 제2 외부 영상을 출력하는 제2 영상검출장치, 상기 제2 영상검출장치의 출력영상을 차단하다가 일정 반경 내 피사체가 검지되면 상기 제2 영상검출장치의 영상을 출력하는 검지장치를 포함하여 구 성하고, 상기 믹서는 상시 제1 영상검출장치에서 출력되는 영상을 출력하다가 상기 제2 영상검출장치에서 영상이 출력되면 상기 제1 영상검출장치의 출력영상과 상기 제2 영상검출장치의 출력영상을 믹서하여 출력하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 영상검출장치는 상기 제1 영상검출장치의 영상광각(光角)보다 더 큰 영상광각을 갖는 렌즈로 구성되도록 하고, 상기 검지장치는 차량의 운적석, 조수석, 그리고 차량의 좌우 후미 중 어느 하나 이상의 곳에 설치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 프리즘은 상기 오목거울의 촛점거리 안에 위치하도록 하여 상기 프리즘에서 반사된 영상이 정립허상으로 표시되도록 하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 멀티 사이드미러에 의하면, 전방에 설치된 복수 영상검출장치에 의하여 운전자가 돌발 상황에 대비할 수 있도록 하는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 의하면, 작은 사이즈의 광학장치를 외부에 설치함으로써, 내부에서 차량 주위의 영상을 손쉽게 확인할 수 있고 사각지대를 없앨 수 있는 효과가 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설 명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 멀티 사이드미러가 설치된 일레를 예시한 도면으로, 복수 영상검출장치(300a,300b)는 각각 통상의 차량의 사이드 미러 위치에 설치하고, 각각의 검지장치(320a,320b,320c,320d)는 차량의 좌후미, 운적석, 조수석, 그리고 차량의 우후미 등에 하나 이상 설치된다.

복수의 영상검출장치(300a,300b)는 각각 2개의 영상검출장치를 구비한 것으로, 도 3의 전방의 사이드 미러 확대 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

각 광학장치(112,112a)는 복수의 영상검출장치(300a,300b)의 광학장치(112,112a)의 일부로서, 차량의 외부 즉, 기존의 사이드미러위치에 설치되는 렌즈의 일부일 수 있다.

이러한 광학장치(112,112a)는 사이드 미러의 상하에 설치되고 바람직하게는 제1 광학장치(112)는 사이드 미러의 상방에 위치하여 통상의 사이드 미러와 같이 운적석 뒤쪽의 영상을 촬영하여 표시하도록 하고, 제2 광학장치(112a)는 제1 광학장치(112)의 하측에 설치하도록 하여 운전석 근처의 영상이나 제1 광학장치(112)가 촬영하지 못하는 부분의 영상, 예를 들면, 자동차 운전석과 조수석의 도어 아래쪽의 영상이나 자동차 후미 등을 촬영할 수 있도록 배치하는 것이다.

이를 위하여 제2 광학장치(112a)는 제1 광학장치(112)보다 영상 광각(光角) 이 보다 넓은 것을 채택한다.

이러한 렌즈들의 배치는 필요에 따라 그 위치를 변경하여 설치할 수 있음은 물론이다.

도 4의 전방 사이드미러의 구체적인 구성도를 예시한 도면을 참조하여, 복수의 영상검출장치의 상세 구성에 대하여 설명한다.

통상의 사이드 미러 위치에 설치되는 복수 영상검출장치(300a,300b; 이하 300으로 통칭하여 설명한다)는 도시된 바와 같이 이미지를 이용한 파인더 시스템으로 구성한다. 피사체의 영상을 집광시키는 광학장치(112)와, 광학장치(112)의 출력단에 연결되어 렌즈를 통하여 입사되는 빛을 반사시키는 미러(122)와, 미러(122)에 의해 반사된 피사체의 영상을 촬상시켜 그에 해당하는 영상 신호를 출력하는 촬상장치(130)와 촬상장치(130)에서 출력된 영상은 믹스(310)로 입력하는 제1 영상검출장치(350)와,

또 다른 피사체의 영상을 집광시키는 광학장치(112a)와, 광학장치(112a)의 출력단에 연결되어 렌즈를 통하여 입사되는 빛을 반사시키는 미러(122a)와, 미러(122a)에 의해 반사된 피사체의 영상을 촬상시켜 그에 해당하는 영상 신호를 출력하는 촬상장치(130a)와 촬상장치(130a)에서 출력된 영상은 믹스(310)로 입력하는 제2 영상검출장치(360)로 구성된다.

검지장치(320)는 각각의 검지장치(320a,320b,320c,320d)와 전기적으로 연결되어있으며, 통상의 사각지대안에 피사체가 검지되도록 차량의 운적석, 조수석, 그리고 차량의 좌우 후미 등 어느 하나 이상 설치하여, 피사체가 검지되면 검지된 신 호를 믹스(310)로 출력한다.

믹서(310)는 상시 일반 운행시에는 제1 영상검출장치(350)의 영상을 표시 장치(180)로 출력하도록 구성된다.

그러나, 검지장치(320)에서 피사체가 검지된 신호가 입력되면, 믹서(310)는 제1 영상검출장치(350)에서 출력되는 영상을 출력하다가 제1 영상검출장치(350)의 출력영상과 제2 영상검출장치(360)의 출력영상을 믹서하여 출력하도록 구성한다.

이때 믹스(310)는 제1 영상검출장치(350)의 출력영상과 제2 영상검출장치(360)의 출력영상을 소정 비율로 배분하여 출력하도록 한다.

이때도 제1 영상검출장치(350)의 출력영상은 통상의 사이드미러에 해당하는 영상이므로 표시장치의 일정영역에 소정 크기 이상으로 표시하도록 한다.

이를 위하여 제1 영상검출장치(350)의 출력영상은 표시장치의 상단부에 표시하도록 하고 제2 영상검출장치(360)의 출력영상은 표시장치의 하단부에 표시되게 할 수 있으며, 그 크기는 상단부는 표시장치의 3분의 2(2/3)영역을, 하단부는 표시장치의 3분의 1(1/3) 영역을 차지하도록 믹서하여 출력하는 것이 바람직하다.

또한, 검지장치(320)는 제2 영상검출장치(360)의 출력영상을 차단하다가 피사체가 검지되면 제2 영상검출장치(360)의 출력 영상을 출력하도록 구성할 수 있다.

이때의 믹서(310)는 제1 영상검출장치(350)의 출력영상과 제2 영상검출장치(360)의 출력영상을 믹서하여 출력하되 어느 하나의 출력영상이 입력되지 않으면 입력되는 영상만 출력하도록 구성하면 된다.

즉, 제1 영상검출장치(350)에서 출력되는 영상을 상시 출력하다가 제2 영상검출장치(360)에서 영상이 출력되면 제1 영상검출장치(350)의 출력영상과 제2 영상검출장치(360)의 출력영상을 믹서하여 출력하면 되는 것이다.

이러한 구성은 손쉽게 변경적용할 수 있기 때문에 그 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 믹스(310)는 각각의 검지장치(320a,320b,320c,320d)의 검지상태에 따라 복수 영상검출장치(300a, 300b)를 선택하여 표시하게 할 수도 있다.

구체적으로는, 운전석과 차량의 좌후미에 설치된 검지장치(320a,320b)가 동작되면 운전석의 복수 영상검출장치(300a)만 동작되게 하고, 조수석과 차량의 우후미에 설치된 검지장치(320c,320d)가 동작되면 조수석의 복수 영상검출장치(300b)만 동작되게 하는 것이다.

표시 장치(180)는 LCD로 구성하여 출력되는 영상을 표시하도록 구성된다.

이러한 표시장치는 LCD뿐만 아니라 영상을 표시할 수 있는 디스플레이 장치로 대체할 수 있음은 물론이다.

표시장치(180)에서 투사된 영상은 프리즘(190)에서 전반사되어 오목거울을 통하여 축상에 확대된 허상으로 표시되도록 한다.

이를 위하여 프리즘(190)은 오목거울의 촛점거리 안에 위치하도록 하여야 한다.

구체적으로는 상술한 복수 영상검출장치(300)를 차량의 외부에 설치하되 특히, 광학장치(112)와 미러(122)를 차량의 외부에 설치하고 차량의 내부에 운전자의 시야 확보가 쉬운 장소(차량의 좌우측 창문)를 선택하여 프리즘(192)과 오목거울(190)을 설치하면 운전자는 외부의 영상을 손쉽게 관찰할 수 있는 것이다.

도 5의 멀티 사이드 미러의 부착 위치를 예시한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면, 영상검출장치(300)를 자동차의 창문(220)의 외측, 기존의 차량 사이드 미러 위치에 설치하고 표시장치(180)와 비구면 오목거울(192) 그리고 프리즘(190)은 차량의 내부에 설치하는 것이다.

바람직하게는 영상검출장치(300)의 구성요소인 광학장치(112)와 미러(122)만을 차량의 외부에 설치하고 기타 구성요소는 차량의 내부에 설치하면 보다 간편한 구조로 본 발명을 실시할 수 있다.

이하, 종래의 기술에 개시된 오목거울의 상 맺힘 현상에 대하여 도 6을 참조하여 간략히 설명한다.

도 6은 오목거울의 상 맺힘 현상을 설명하기 위한 도면으로, 통상 오목거울은 볼록거울과 달리 꽤 복잡하게 상이 맺히므로 자동차 백미러에 절대로 사용할 수 없는 것으로 알고 있다. 즉, 자동차 백미러에 오목거울을 달면 멀리서 달려오는 차가 거꾸로 뒤집어져(도립) 달려오다가 갑자기 뒤집어진 차가 엄청커져 원래 차의 크기보다 더 커지다가 갑자기 차가 똑바로(정립) 선 모습이 되더니 휭하니 옆을 지나가 버리기 때문에 사용할 수 없는 것으로 알고 있다.

즉, 물체가 오목거울에서 멀리 있을 때는 축소된 도립 실상(거울 밖, 즉, 물체가 있는 쪽)이 생기다가 거울에 가까워지면 확대된 도립(뒤집힌 모양) 실상이 생기고 그러다가 거울에 너무 가까워지면 실물보다 큰 똑바로 선 허상(정립허상)이 생기기 때문이다.

이때 상 맺힘의 기준이 되는 것은 오목거울의 반지름과 초점으로 물체가 반지름 밖에 있을 때는 축소된 도립 실상, 반지름 안으로 들어와서 초점까지는 확대된 도립 허상, 초점안에서 거울에 부딪힐 때까지는 확대된 정립 허상이 생기기 때문이다.

이때 상의 크기나 상 맺힐 위치는 다음과 같은 [수학식]에 의하여 확인된다.

여기서, a는 거울과 물체까지의 거리, b 는 거울에서 상까지의 거리, f 는 거울의 초점거리, r 은 거울의 곡률 반지름이다.

도 6을 참조하면, 오목거울에서는 상의 성질이 오목거울의 초점과 구심에 대한 물체의 위치에 따라서 달라짐을 알 수 있다.

①과 같이 거울면으로부터 무한히 멀리 떨어진 물체의 상(①')은 초점에 한 점으로 생긴다.

②와 같이 물체가 구심보다 먼 곳에 있을 때는 축소된 도립실상(②')이 실물보다 축소되어 나타난다.

③과 같이 물체가 구심에 위치하는 경우에는 같은 위치에 같은 크기의 도립실상(③')이 생긴다.

④와 같이 물체가 초점과 구심의 사이에 있을 때는 도립실상(倒立實像: 거꾸 로 선 형태의 실상)(④')이 실물보다 확대되어 나타난다.

그리고 ⑤와 같이 물체가 초점보다 거울 가까이에 있을 때는 정립허상(正立虛像: 바로 선 형태의 허상)(⑤ ')이 실물보다 확대되어 나타난다.

그리고 물체가 초점에 위치하는 경우에는 상이 형성되지 않는다.

따라서, 본 발명은 이러한 오목거울의 원리를 이용하여 상의 변화가 없도록 촬상소자나 프로젝터 또는 투시경에서 투시된 영상이 프리즘에서 전반사되어 항상 물체의 위치가 일정한 위치 즉, 오목거울의 촛점거리 안에 위치시킴으로써, 차량의 외부에 어떠한 장치가 없어도 정립허상을 볼 수 있게끔 하는 것이다.

통상 렌즈로 입사된 모든 빛이 렌즈를 통과하지 못하는 것처럼 거울에 부딛힌 빛이 모두 반사되지 않기 때문에 거울의 반사율을 높이기 위해서는 유리의 표면에 전기가 잘 통하는 물질로 코팅을 입히는 것이 바람직하다.

또한, 반사율이 비교적 높으면서 부식이 잘 되지않는 알루미늄 재질을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 전기를 잘 통하는 은을 사용하면 반사율을 더 높일 수 있으나 부식이 잘되고 파장 별로 반사율의 차이가 커 문제점이 있다.

따라서, 알루미늄 코팅에 실리콘을 다시 엷게 코팅시켜 부식을 방지해 거울의 수명을 늘리는 것도 한 방법이다.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 영상검출장치를 프리즘이나 비구면 오목거울과 결합한 것으로 설명하였으나, 프렌넬렌즈 및 렌트큘라렌즈로 구성된 스크린에 결합하여 사용할 수 있음도 당연한 것이다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 일반적으로 차량에 장착되는 사이드 미러를 나타낸 도면,

도 2는 본 발명의 멀티 사이드미러가 설치된 일례를 예시한 도면,

도 3은 도 2의 전방의 사이드 미러 확대 단면도,

도 4는 사이드미러의 구체적인 구성도를 예시한 도면,

도 5는 본 발명의 멀티 사이드 미러의 부착 위치를 예시한 도면,

그리고,

도 6은 오목거울의 상 맺힘 현상을 설명하기 위한 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

112,112a : 광학장치

122,122a : 미러 130,130a : 촬상소자

180 : 표시장치 190 : 프리즘

192 : 오목거울 220 : 차량윈도우

300a,300b : 복수 영상검출장치 310 : 믹스(mix)

320a,320b,320c,320d : 검지장치 350 :제1 영상검출장치

360 : 제2 영상검출장치

Claims (6)

1. 복수의 외부 영상을 출력하는 사이드 영상검출장치;

   상기 복수의 외부 영상을 합성하여 출력하는 믹스;

   상기 믹스의 출력 영상을 반사시키는 프리즘; 및

   상기 프리즘에서 반사된 영상을 표시하는 오목거울;

   을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 멀티 사이드 미러.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 영상검출장치는

   상시 외부 영상을 출력하는 제1 영상검출장치;

   일정 반경 내 피사체를 검지하는 검지장치;

   상기 검지장치에서 피사체가 검지되면 해당 영상을 출력하는 제2 영상검출장치;

   를 포함하여 구성하고, 상기 믹서는 상시 제1 영상검출장치에서 출력되는 영상을 출력하다가 상기 검지장치에서 피사체가 검지되면 상기 제1 영상검출장치의 출력영상과 상기 제2 영상검출장치의 출력영상을 믹서하여 출력하는 것을 특징으로 하는 멀티 사이드 미러.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 영상검출장치는

   제1 외부 영상을 출력하는 제1 영상검출장치;

   제2 외부 영상을 출력하는 제2 영상검출장치;

   상기 제2 영상검출장치의 출력영상을 차단하다가 일정 반경 내 피사체가 검지되면 상기 제2 영상검출장치의 영상을 출력하는 검지장치;

   를 포함하여 구성하고, 상기 믹서는 상시 제1 영상검출장치에서 출력되는 영상을 출력하다가 상기 제2 영상검출장치에서 영상이 출력되면 상기 제1 영상검출장치의 출력영상과 상기 제2 영상검출장치의 출력영상을 믹서하여 출력하는 것을 특징으로 하는 멀티 사이드 미러.
4. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,

   상기 제2 영상검출장치는

   상기 제1 영상검출장치의 영상광각(光角)보다 더 큰 영상광각을 갖는 렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티 사이드 미러.
5. 제1 항 내지 제3 항의 어느 한 항에 있어서,

   상기 검지장치는

   차량의 운적석, 조수석, 그리고 차량의 좌우 후미 중 어느 하나 이상의 곳에 설치되는 것을 특징으로 하는 멀티 사이드 미러.
6. 제1 항 내지 제3 항의 어느 한 항에 있어서,

   상기 프리즘은

   상기 오목거울의 촛점거리 안에 위치하도록 하여 상기 프리즘에서 반사된 영상이 정립허상으로 표시되도록 하는 것을 특징으로 하는 멀티 사이드 미러.

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