JP2020187762A - Vehicle monitoring system - Google Patents
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Abstract
Description
関連出願の相互参照
該当なし
Cross-reference of related applications Not applicable
連邦政府資金による研究開発の記載
該当なし
Federally funded R & D description Not applicable
車両監視システムは、状況認識および衝突回避を提供するための手段としてますます一
般的になっている。そのような車両監視システムは、ユーザ(例えば車両の運転手)に情
報を伝達するための電子ディスプレイを含むことが多い。特に電子ディスプレイは、車両
に隣接した領域の視像を提供して、隣接領域にある物体をユーザに気付かせ、ユーザがそ
れを回避するのを容易にすることができる。
Vehicle monitoring systems are becoming more and more popular as a means of providing situational awareness and collision avoidance. Such vehicle monitoring systems often include electronic displays for transmitting information to users (eg, vehicle drivers). In particular, the electronic display can provide a visual image of the area adjacent to the vehicle to make the user aware of the object in the adjacent area and facilitate the user to avoid it.
陰極線管(CRT)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、液晶ディスプレイ(L
CD)、電子発光(EL)ディスプレイ、有機発光ダイオード(OLED)およびアクテ
ィブマトリクスOLED(AMOLED)ディスプレイ、電気泳動(EP)ディスプレイ
、ならびに電気機械または電気流体光変調(例えば、デジタルマイクロミラーデバイス、
エレクトロウェッティングディスプレイなど)を使用した様々なディスプレイに基づくデ
ィスプレイを含むが、これらに限定されない多種多様な電子ディスプレイが、車両監視シ
ステムで用いられ得る。一般に、電子ディスプレイは、アクティブディスプレイ(すなわ
ち、光を放射するディスプレイ)またはパッシブディスプレイ(すなわち、別の発生源に
より生成された光を変調するディスプレイ)に分類することができる。アクティブディス
プレイの最も明らかな例には、CRT、PDP、およびOLED/AMOLEDがある。
放射される光を考慮したときにパッシブとして通常分類されるディスプレイは、LCDお
よびEPディスプレイである。パッシブディスプレイは、多くの場合、本質的に消費電力
が低いことを含めて、これだけに限らず魅力的な性能特性を呈するが、光を放射する能力
がないことを考えると、多くの実用的な用途においていくらか使用が制限される場合があ
る。
Cathode ray tube (CRT), plasma display panel (PDP), liquid crystal display (L)
CDs), electronic emission (EL) displays, organic light emitting diode (OLED) and active matrix OLED (AMOLED) displays, electrophoresis (EP) displays, and electromechanical or electrofluid light modulation (eg, digital micromirror devices, etc.)
A wide variety of electronic displays, including, but not limited to, displays based on various displays using (such as electrowetting displays) can be used in vehicle surveillance systems. In general, electronic displays can be categorized as active displays (ie, displays that emit light) or passive displays (ie, displays that modulate the light produced by another source). The most obvious examples of active displays are CRTs, PDPs, and OLEDs / AMOLEDs.
The displays that are usually classified as passive when considering the emitted light are LCD and EP displays. Passive displays often offer attractive performance characteristics, including their inherently low power consumption, but given their inability to emit light, they are often practical. Use may be somewhat restricted in the application.
放射される光に関連するパッシブディスプレイの限界を克服するために、多くのパッシ
ブディスプレイは外部光源に連結される。連結された光源は、通常ならばパッシブ型のこ
れらのディスプレイが光を放射し、実質的にアクティブディスプレイとして機能すること
を可能にし得る。このような連結された光源の例は、バックライトである。バックライト
は、通常ならばパッシブ型のディスプレイの裏側に、このパッシブディスプレイを照射す
るように配置された光源(多くの場合、パネル光源)である。例えば、バックライトはL
CDまたはEPディスプレイに連結されてもよい。バックライトは光を放射し、この光が
LCDまたはEPディスプレイを通過する。放射された光は、LCDまたはEPディスプ
レイにより変調され、変調された光はその後、LCDまたはEPディスプレイから放射さ
れる。多くの場合、バックライトは白色光を放射するように構成される。その場合、白色
光を、ディスプレイに用いられる様々な色に変換するために、カラーフィルタが用いられ
る。カラーフィルタは、例えばLCDまたはEPディスプレイの出力部に配置されてもよ
く(あまり一般的ではない)、またはバックライトと、LCDもしくはEPディスプレイ
との間に配置されてもよい。
To overcome the limitations of passive displays associated with emitted light, many passive displays are coupled to an external light source. A coupled light source may allow these normally passive displays to radiate light and effectively function as active displays. An example of such a connected light source is a backlight. The backlight is a light source (often a panel light source) that is usually arranged behind the passive display to illuminate the passive display. For example, the backlight is L
It may be connected to a CD or EP display. The backlight emits light that passes through the LCD or EP display. The emitted light is modulated by the LCD or EP display, and the modulated light is then emitted from the LCD or EP display. Backlights are often configured to emit white light. In that case, color filters are used to convert the white light into the various colors used in the display. Color filters may be located, for example, on the output of an LCD or EP display (less common), or between the backlight and the LCD or EP display.
本明細書で説明する原理による例および実施形態の様々な特徴は、同様の参照番号が同
様の構造要素を表す添付の図面と併せて以下の発明を実施するための形態を参照すること
により、より容易に理解することができる。
Various features of examples and embodiments according to the principles described herein are by reference to embodiments for carrying out the invention below, in conjunction with accompanying drawings in which similar reference numbers represent similar structural elements. It can be understood more easily.
いくつかの例および実施形態は、上記で参照した図に示される特徴の追加および代替の
うちの1つである他の特徴を有している。これらおよび他の特徴は、上記で参照した図を
参照して以下で詳述される。
Some examples and embodiments have other features that are one of the additions and substitutions of the features shown in the figures referenced above. These and other features are detailed below with reference to the figures referenced above.
本明細書で説明する原理と一致した一実施形態は、3次元(3D)情報を使用する車両
監視システムを提供する。特に本明細書で説明する原理のいくつかの実施形態によれば、
3D走査または画像を備える3D情報が、車両に隣接した監視領域に対して収集される。
例えば監視領域は、車両の前方、側方、および後方のうちの1つまたは複数とすることが
できる。次いで監視領域からの3D情報は、監視領域内の物体の空間構成を含む3Dモデ
ルを構築するために使用される。さらに、3Dモデルに基づく監視領域の一部分が表示さ
れ、車両からの所定の閾値距離よりも近くにある表示部分内の物体は、視覚的に強調され
る物体である。様々な実施形態によれば、視覚的に強調された物体の、ユーザによる知覚
が向上し得る。さらに、例えば視覚的に強調された物体の向上した知覚によって、車両に
近すぎる視覚的に強調された物体に対する衝突回避を容易にすることができる。
One embodiment consistent with the principles described herein provides a vehicle monitoring system that uses three-dimensional (3D) information. In particular, according to some embodiments of the principles described herein.
3D information with 3D scanning or images is collected for a surveillance area adjacent to the vehicle.
For example, the monitoring area can be one or more of the front, side, and rear of the vehicle. The 3D information from the monitoring area is then used to build a 3D model that includes the spatial composition of the objects in the monitoring area. Further, a part of the monitoring area based on the 3D model is displayed, and an object in the display part closer than a predetermined threshold distance from the vehicle is a visually emphasized object. According to various embodiments, the perception of the visually emphasized object by the user can be improved. Further, for example, improved perception of visually emphasized objects can facilitate collision avoidance for visually emphasized objects that are too close to the vehicle.
様々な実施形態によれば、3D走査器または3Dカメラは、車両に隣接した領域を監視
するための車両監視システムとして電子ディスプレイと組み合わせられる。3D走査器は
、監視領域の物体に関する3D情報を収集して3Dモデルの構築を容易にする。電子ディ
スプレイは、3Dモデルに基づき監視領域の画像を提供する。さらに、車両に近すぎると
みなされる物体(すなわち、車両からの所定の閾値距離よりも近くにある物体)の視覚的
強調が、電子ディスプレイによって提供される。
According to various embodiments, the 3D scanner or 3D camera is combined with an electronic display as a vehicle monitoring system for monitoring an area adjacent to the vehicle. The 3D scanner collects 3D information about objects in the surveillance area to facilitate the construction of 3D models. The electronic display provides an image of the surveillance area based on the 3D model. In addition, the electronic display provides visual enhancement of objects that are considered too close to the vehicle (ie, objects that are closer than a predetermined threshold distance from the vehicle).
本明細書で説明するいくつかの実施形態によれば、物体の視覚的強調は、3D電子ディ
スプレイ(単色およびカラーのうちの一方または両方)によって提供される。さらに様々
な実施形態では、3D電子ディスプレイは、いわゆる「裸眼」の3Dまたはオートステレ
オスコピックな3Dの態様で、画像および関連情報を提示するように構成されてもよい。
特にいくつかの実施形態では、3D電子ディスプレイは、回折格子ベースのまたは「格子
ベースの」バックライトを使用して、3D画像または情報の異なる視像を生成してもよい
。格子ベースのバックライトを使用する3D電子ディスプレイでは、複数の回折格子を用
いて光がライトガイドからカップリングして外へ出される。カップリングして外へ出され
る光は、事前定義された方向(例えば視認方向)に向けられた複数の光ビームを形成する
。さらに複数の光ビームのうちの光ビームは、互いに異なる主極大角度方向を有して、電
子ディスプレイの視認方向に光照射野を形成または提供してもよく、いくつかの実施形態
では、複数の原色を表してもよい。異なる主極大角度方向を有する光ビーム(「異なる方
向に向けられた光ビーム」とも呼ばれる)、およびいくつかの実施形態では異なる色を表
す光ビームは、3次元(3D)情報を含む情報をオートステレオスコピックに表示するた
めに使用され得る。例えば、異なる方向に向けられた異なる色の光ビームは変調され、「
裸眼」3D電子ディスプレイの異なる視像の色画素として機能してもよく、またはその異
なる視像を表してもよい。
According to some embodiments described herein, visual enhancement of an object is provided by a 3D electronic display (single color and / or color). In yet various embodiments, the 3D electronic display may be configured to present images and related information in a so-called "naked eye" 3D or autostereoscopic 3D embodiment.
In particular, in some embodiments, the 3D electronic display may use a grating-based or "grating-based" backlight to generate 3D images or different visual images of information. In a 3D electronic display that uses a grating-based backlight, light is coupled out of the light guide using multiple gratings. The light that is coupled and emitted to the outside forms a plurality of light beams directed in a predefined direction (for example, a viewing direction). Further, the light beams among the plurality of light beams may have different main maximum angular directions to form or provide a light irradiation field in the viewing direction of the electronic display, and in some embodiments, the plurality of light beams may be formed or provided. It may represent the primary color. Light beams with different principal maximal directions (also referred to as "light beams directed in different directions"), and light beams representing different colors in some embodiments, autoautomate information, including stereoscopic (3D) information. Can be used to display stereoscopically. For example, light beams of different colors directed in different directions are modulated and "
It may function as a color pixel of a different visual image of a "naked eye" 3D electronic display, or may represent the different visual image.
本明細書では「ライトガイド」は、内部全反射を用いて構造体内で光を導波する構造体
として定義される。特に、ライトガイドは、ライトガイドの動作波長において実質的に透
明なコアを含んでもよい。様々な実施形態では、「ライトガイド」という用語は全般的に
、ライトガイドの誘電体材料と、そのライトガイドを取り囲む材料または媒体との間の境
界面において光を導波するために内部全反射を使用する誘電体光導波路を指す。定義上、
内部全反射のための条件は、ライトガイドの屈折率が、ライトガイド材料の表面に隣接す
る周囲の媒体の屈折率より大きいことである。いくつかの実施形態では、ライトガイドは
、内部全反射をさらに容易にするために、上述の屈折率差に加えてまたはその代わりにコ
ーティングを含んでもよい。コーティングは、例えば反射コーティングであってもよい。
ライトガイドは、平板またはスラブガイド、およびストリップガイドの一方または両方を
含むがこれらに限定されないいくつかのライトガイドのうちの任意のものとすることがで
きる。
As used herein, a "light guide" is defined as a structure that guides light within a structure using total internal reflection. In particular, the light guide may include a core that is substantially transparent at the operating wavelength of the light guide. In various embodiments, the term "light guide" generally refers to internal total internal reflection to guide light at the interface between the dielectric material of the light guide and the material or medium surrounding the light guide. Refers to a dielectric optical waveguide that uses. By definition
The condition for total internal reflection is that the index of refraction of the light guide is greater than the index of refraction of the surrounding medium adjacent to the surface of the light guide material. In some embodiments, the light guide may include a coating in addition to or instead of the refractive index differences described above to further facilitate total internal reflection. The coating may be, for example, a reflective coating.
The light guide can be any of several light guides, including but not limited to flat or slab guides and / or strip guides.
さらに本明細書では、「平板」という用語は、「平板ライトガイド」のようにライトガ
イドに適用された場合は、区分的または個別的に平面状の層またはシートとして定義され
、それはときに「スラブ」ガイドと呼ばれる。特に、平板ライトガイドは、ライトガイド
の上面と下面(すなわち、対向する表面)により境界を画された2つの実質的に直交する
方向に光を導波するように構成されたライトガイドとして定義される。さらに、本明細書
における定義上、上面および下面はともに互いに隔てられ、少なくとも個別的な意味で互
いに実質的に平行であり得る。すなわち、平板ライトガイドのいずれの個別的に小さな区
分内でも、上面および下面は実質的に平行であるかまたは同一平面にある。
Further herein, the term "flat plate" is defined as a piecewise or individually planar layer or sheet when applied to a light guide, such as "flat plate light guide", which is sometimes referred to as "flat plate". Called a "slab" guide. In particular, a flat plate light guide is defined as a light guide configured to guide light in two substantially orthogonal directions demarcated by the top and bottom surfaces (ie, opposite surfaces) of the light guide. Orthogonal. Moreover, by definition herein, both the top and bottom surfaces are separated from each other and can be substantially parallel to each other, at least in their individual sense. That is, the top and bottom surfaces are substantially parallel or coplanar within any of the individually small compartments of the flat plate light guide.
いくつかの実施形態では、平板ライトガイドは、実質的に平坦(すなわち、平面に制限
される)であってよく、したがって平板ライトガイドは平面状ライトガイドとなる。他の
実施形態では、平板ライトガイドは、1つまたは2つの直交する寸法において曲線状であ
ってもよい。例えば、平板ライトガイドは、円筒形状の平板ライトガイドを形成するよう
に、単一の寸法において曲線状であってもよい。しかしながら、いずれの曲率も、光を導
波するために平板ライトガイド内での内部全反射が維持されることを確実にするように、
十分大きな曲率半径を有する。
In some embodiments, the flat plate light guide may be substantially flat (ie, limited to a flat surface), thus the flat plate light guide is a flat surface light guide. In other embodiments, the flat plate light guide may be curved in one or two orthogonal dimensions. For example, the flat plate light guide may be curved in a single dimension so as to form a cylindrical flat plate light guide. However, both curvatures ensure that total internal reflection is maintained within the flat plate light guide to guide the light.
It has a sufficiently large radius of curvature.
本明細書で説明する様々な実施形態によれば、回折格子(例えばマルチビーム回折格子
)は、光を散乱させてまたはカップリングして、光ビームとしてライトガイド(例えば平
板ライトガイド)から外へ出すために使用されてもよい。本明細書において、「回折格子
」は、回折格子に入射する光の回折を実現するように配置された複数の特徴部(すなわち
、回折特徴部)として全般的に定義される。いくつかの実施形態では、複数の特徴部は、
周期的にまたは準周期的に配置されてもよい。例えば、回折格子は、1次元(1D)アレ
イに配置された複数の特徴部(例えば、材料表面における複数の溝)を含んでもよい。他
の例では、回折格子は、特徴部の2次元(2D)アレイであってもよい。例えば、回折格
子は、材料表面の突起または穴の2Dアレイであってもよい。
According to the various embodiments described herein, a diffraction grating (eg, a multi-beam diffraction grating) scatters or couples light out of a light guide (eg, a flat plate light guide) as a light beam. It may be used to put out. In the present specification, a "diffraction grating" is generally defined as a plurality of feature portions (that is, diffraction feature portions) arranged so as to realize diffraction of light incident on the diffraction grating. In some embodiments, the plurality of features
It may be arranged periodically or quasi-periodically. For example, the grating may include a plurality of features (eg, a plurality of grooves on the surface of the material) arranged in a one-dimensional (1D) array. In another example, the grating may be a two-dimensional (2D) array of features. For example, the grating may be a 2D array of protrusions or holes on the surface of the material.
このように、また本明細書における定義上、「回折格子」は、回折格子に入射する光の
回折を実現する構造体である。光がライトガイドから回折格子に入射すると、そこで実現
される回折または回折散乱は、回折カップリングを生じ得、したがってそれは「回折カッ
プリング」と呼ばれるが、回折格子が回折によりライトガイドから光をカップリングして
外へ出すことができる。回折格子はまた、回折により光の角度(すなわち、回折角度)を
方向変更する、または変化させる。特に、回折の結果として、回折格子を出る光(すなわ
ち、回折された光)は、概して回折格子への光入射(すなわち、入射光)の伝播方向とは
異なる伝播方向を有する。本明細書では、回折による光の伝播方向の変化は、「回折的方
向変更(diffractive redirection)」と呼ばれる。したがって、回折格子は、回折格子
に入射する光を回折により方向変更する回折特徴部を含む構造体であると理解することが
でき、光がライトガイドから入射する場合には、回折格子はライトガイドから光を回折に
よりカップリングして外へ出すこともできる。
As described above, and by definition in the present specification, the "diffraction grating" is a structure that realizes diffraction of light incident on the diffraction grating. When light enters the grating from the light guide, the diffraction or diffraction scattering realized there can result in diffraction coupling, which is therefore called "diffraction coupling", where the grating cups the light from the light guide by diffraction. You can ring and go outside. The grating also redirects or changes the angle of light (ie, the diffraction angle) by diffraction. In particular, as a result of diffraction, light exiting the diffraction grating (ie, diffracted light) generally has a propagation direction different from the propagation direction of light incident on the grating (ie, incident light). In the present specification, the change in the direction of light propagation due to diffraction is referred to as "diffractive redirection". Therefore, it can be understood that the diffraction grating is a structure including a diffraction feature portion that changes the direction of the light incident on the diffraction grating by diffraction, and when the light is incident from the light guide, the diffraction grating is a light guide. It is also possible to couple the light from the grating by diffraction and let it go out.
さらに、本明細書における定義上、回折格子の特徴部は、「回折特徴部」と呼ばれ、表
面(すなわち、ここで「表面」とは、2つの材料間の境界を指す)で、表面内、および表
面上(at, in and on)のうちの1つまたは複数にあるものとすることができる。この表
面は、平板ライトガイドの表面とすることができる。回折特徴部は、溝、隆線、穴、およ
び突起のうちの1つまたは複数を含むがこれらに限定されない、光を回折する様々な構造
体のうちの任意のものを含んでもよく、これらの構造体は、表面、表面内、表面上のうち
の1つまたは複数にあってもよい。例えば、回折格子は、材料表面内の複数の平行な溝を
含んでもよい。別の例では、回折格子は、材料表面から立ち上がった複数の平行な隆線を
含むことができる。回折特徴部(溝、隆線、穴、突起などであっても)は、正弦波輪郭、
長方形輪郭(例えば、バイナリ回折格子)、三角形輪郭、および鋸歯状輪郭(例えば、ブ
レーズ化格子)のうちの1つまたは複数を含むがこれらに限定されない、回折を実現する
様々な断面形状または輪郭のうちの任意のものを有することができる。
Further, by definition herein, a feature of a diffraction grating is called a "diffraction feature" and is a surface (ie, where "surface" refers to the boundary between two materials) within the surface. , And one or more on the surface (at, in and on). This surface can be the surface of a flat plate light guide. The diffraction feature may include any of a variety of light diffracting structures, including but not limited to, one or more of grooves, ridges, holes, and protrusions. The structure may be one or more of the surface, the surface, and the surface. For example, the grating may include a plurality of parallel grooves in the surface of the material. In another example, the grating can include multiple parallel ridges rising from the surface of the material. Diffraction features (even grooves, ridges, holes, protrusions, etc.) are sinusoidal contours,
Various cross-sectional shapes or contours that provide diffraction, including, but not limited to, one or more of rectangular contours (eg, binary gratings), triangular contours, and serrated contours (eg, blazing gratings). You can have any of them.
本明細書における定義上、「マルチビーム回折格子」は、複数の光ビームを含む、カッ
プリングして外へ出される光を生成する回折格子である。さらに、マルチビーム回折格子
により生成される複数の光ビームは、本明細書における定義上、互いに異なる主極大角度
方向(principal angular direction)を有する。特に、定義上、マルチビーム回折格子
による入射光の回折カップリングおよび回折的方向変更の結果として、複数の光ビームの
うちの1つの光ビームは、複数の光ビームのうちの別の光ビームとは異なる所定の主極大
角度方向を有する。複数の光ビームは光照射野を形成してもよい。例えば、複数の光ビー
ムは、8つの異なる主極大角度方向を有する8つの光ビームを含んでもよい。例えば、組
み合わされた8つの光ビーム(すなわち、複数の光ビーム)が、光照射野(light field
)を表してもよい。様々な実施形態によれば、様々な光ビームの異なる主極大角度方向は
、それぞれの光ビームの原点でマルチビーム回折格子の回折特徴部の格子ピッチまたは間
隔と、向きまたは回転とを組み合わせることによって、マルチビーム回折格子に入射する
光の伝播方向に対して決定される。
As defined herein, a "multi-beam diffraction grating" is a diffraction grating that includes a plurality of light beams to generate light that is coupled and emitted to the outside. Further, the plurality of light beams generated by the multi-beam diffraction grating have different principal angular directions by definition in the present specification. In particular, by definition, as a result of diffractive coupling and diffraction redirection of incident light by a multi-beam grating, one light beam of multiple light beams is with another light beam of multiple light beams. Has different predetermined principal maximal angular directions. The plurality of light beams may form a light irradiation field. For example, the plurality of light beams may include eight light beams having eight different principal maximal angular directions. For example, eight combined light beams (ie, multiple light beams) are combined into a light field.
) May be expressed. According to various embodiments, the different principal maximal angular directions of the various light beams are by combining the lattice pitch or spacing of the diffraction gratings of the multi-beam grating at the origin of each light beam with orientation or rotation. , Determined with respect to the propagation direction of the light incident on the multi-beam diffraction grating.
本明細書で説明する様々な実施形態によれば、回折格子(例えばマルチビーム回折格子
)によってカップリングしてライトガイドから外へ出される光は、電子ディスプレイの画
素を表す。特に、異なる主極大角度方向を有する複数の光ビームを生成するためのマルチ
ビーム回折格子を有するライトガイドは、「裸眼」3次元(3D)電子ディスプレイ(マ
ルチビューもしくは「ホログラフィック」電子ディスプレイ、またはオートステレオスコ
ピック・ディスプレイとも呼ばれる)などであるがこれらに限定されない電子ディスプレ
イのバックライト、またはそれらの電子ディスプレイと併せて用いられるバックライトの
一部とすることができる。したがって、マルチビーム回折格子を用いて導波光をライトガ
イドからカップリングして外へ出すことにより生成される異なる方向に向けられた光ビー
ムは、3D電子ディスプレイの「画素」とすることができる、または「画素」を表すこと
ができる。
According to the various embodiments described herein, the light that is coupled by a diffraction grating (eg, a multi-beam diffraction grating) and emitted out of the light guide represents a pixel in an electronic display. In particular, light guides with multi-beam diffraction gratings for generating multiple light beams with different principal maximal orientations are "naked-eye" three-dimensional (3D) electronic displays (multi-view or "holographic" electronic displays, or It can be part of an electronic display backlight, such as (also called an autostereoscopic display), but not limited to these, or a backlight used in conjunction with those electronic displays. Therefore, the light beams directed in different directions generated by coupling the waveguide light from the light guide to the outside using a multi-beam diffraction grating can be the "pixels" of the 3D electronic display. Alternatively, it can represent a "pixel".
本明細書において、「コリメーション」ミラーは、コリメーションミラーによって反射
される光をコリメートするように構成された曲線形状を有するミラーとして定義される。
例えば、コリメーションミラーは、放物曲線または放物形状を特徴とする反射面を有して
もよい。別の例では、コリメーションミラーは、形成された放物面ミラーを備えてもよい
。「形成された放物面」とは、形成された放物面ミラーの曲線状の反射面が、所定の反射
特性(例えばコリメーションの程度)を達成するように決定された態様で、「真の」放物
曲線から逸脱していることを意味する。いくつかの実施形態では、コリメーションミラー
は連続したミラー(すなわち実質的に滑らかな連続した反射面を有する)であってもよく
、他の実施形態では、ミラーは、光のコリメーションを実現するフレネル反射体またはフ
レネルミラーを備えてもよい。様々な実施形態によれば、コリメーションミラーによって
実現されるコリメーションの量は、実施形態に応じて所定の程度または量で変化してもよ
い。さらに、コリメーションミラーは、2つの直交する方向(例えば垂直方向および水平
方向)のうちの一方または両方へのコリメーションを実現するように構成されてもよい。
すなわち様々な例によれば、コリメーションミラーは、2つの直交する方向のうちの一方
または両方において放物面または形成された放物形状を含んでもよい。
As used herein, a "collimation" mirror is defined as a mirror having a curved shape configured to collimate the light reflected by the collimation mirror.
For example, the collimation mirror may have a reflective surface characterized by a paraboloidal curve or parabolic shape. In another example, the collimation mirror may include a formed parabolic mirror. A "formed paraboloid" is an embodiment in which the curved reflective surface of the formed parabolic mirror is determined to achieve a predetermined reflection characteristic (eg, degree of collimation) and is "true". It means that it deviates from the parabolic curve. In some embodiments, the collimation mirror may be a continuous mirror (ie, having a substantially smooth continuous reflective surface), in other embodiments the mirror is a Fresnel reflection that achieves light collimation. It may be equipped with a body or Fresnel mirror. According to various embodiments, the amount of collimation achieved by the collimation mirror may vary by a predetermined degree or amount depending on the embodiment. Further, the collimation mirror may be configured to achieve collimation in one or both of two orthogonal directions (eg, vertical and horizontal).
That is, according to various examples, the collimation mirror may include a paraboloid or a paraboloid formed in one or both of the two orthogonal directions.
本明細書において、「ゼロ視差平面(zero disparity plane)」という用語は、3D電
子ディスプレイに関して使用されるときには、表示またはレンダリングされる3Dシーン
または領域のうちの、3D電子ディスプレイのすべての視像において同一に見える(すな
わち視覚的な差を有さない)平面または平坦な区分として定義される。さらに、本明細書
における定義上、ゼロ視差平面は、3D電子ディスプレイの物理的表面にあるように、そ
れに対応しているように、またはそれと一致しているように見える。すなわち、3D領域
内のゼロ視差平面に位置する表示シーンまたは領域にある物体は、3D電子ディスプレイ
によってレンダリングされ、その上で目視されるとき、3D電子ディスプレイの物理的表
面に並置されているように見える。ゼロ視差平面よりも遠くにある物体は、物理的表面の
後ろにあるように見え、ゼロ視差表面よりも近くにある物体は、物理的表面の前にあるよ
うに見える。
As used herein, the term "zero disparity plane", when used with respect to a 3D electronic display, is used in all visions of the 3D electronic display within the displayed or rendered 3D scene or region. It is defined as a flat or flat section that looks identical (ie, has no visual difference). Moreover, by definition herein, the zero parallax plane appears to be, correspond to, or coincide with, as it is on the physical surface of a 3D electronic display. That is, objects in a display scene or region located in the zero parallax plane within the 3D region are rendered by the 3D electronic display so that they are juxtaposed on the physical surface of the 3D electronic display when viewed on it. appear. Objects farther than the zero parallax plane appear to be behind the physical surface, and objects closer to the zero parallax surface appear to be in front of the physical surface.
本明細書において「投影変換(projective transformation)」または同じことである
が「投影変換(projective transform)」は、線を線に(または光線を光線に)マッピン
グする、3D空間の(場合により非線形の)変換として定義される。投影変換は、4次元
(4D)空間(すなわち「投影空間」)においての4×4のマトリクスを用いた線形変換
という観点から概して表され得ることに留意されたい。いくつかの実施形態では、投影変
換は、発散レンズ(例えば魚眼レンズ)を介してシーンを見るのと実質的に同じように奥
行きコンテンツを圧縮するように構成された光学変換を含んでもよい。特に投影変換は、
無限遠平面(infinite far plane)を、ゼロ視差平面から所望の距離1/hにマッピング
する。無限遠平面を1/h距離マッピングに提供する投影変換は、式(1)によって
As used herein, a "projective transformation" or, similarly, a "projective transform" is a (possibly non-linear) mapping of lines to lines (or rays to rays) in 3D space. ) Defined as a transformation. It should be noted that the projective transformation can be generally represented in terms of a linear transformation with a 4x4 matrix in four-dimensional (4D) space (ie, "projection space"). In some embodiments, the projective transformation may include an optical transformation configured to compress depth content in a manner substantially similar to viewing a scene through a divergent lens (eg, a fisheye lens). Especially for projective transformation
The infinite far plane is mapped to the desired distance 1 / h from the zero parallax plane. The projective transformation that provides the infinity plane for 1 / h distance mapping is according to equation (1).
影変換に対応する画像座標である。さらに、本明細書における定義上、式(1)の投影変
換は、ゼロ視差平面それ自体の近くの奥行きまたはパララックス(parallax)を概して圧
縮しない。他の実施形態では、本明細書における投影変換として、別の光学変換(例えば
4×4マトリクスによって表される)が使用されてもよい。本明細書で説明する原理のい
くつかの実施形態によれば、例えば投影変換は、以下で説明するように、物体またはその
一部分を強調する実質的に任意の投影変換とすることができる。さらに様々な実施形態に
よれば、本明細書において投影変換は、線形変換または非線形変換のいずれかを備えても
よい。
さらに、本明細書で用いられるとき、冠詞「a(1つ)」は、特許技術における通常の
意味、すなわち、「1つまたは複数(one or more)」を有することを意図するものであ
る。本明細書では例えば、「(1つの)格子(a grating)」は1つまたは複数の格子を
意味し、したがって「その(1つの)格子(the grating)」は「その1つまたは複数の
格子(the grating(s))」を意味する。また、本明細書における「上部(top)」、「下
部(bottom)」、「上側(upper)」、「下側(lower)」、「上向き(up)」、「下向き
(down)」、「前面(front)」、「背面(back)」、「第1の」、「第2の」、「左」
、または「右」に対するいずれの参照も、本明細書では限定を意図するものではない。本
明細書では、「約」という用語は、値に適用されたときは全般的にその値を生成するため
に用いられる機器の許容差範囲内を意味し、または他に明示的に指定されない限り、±1
0%、または±5%、または±1%を意味する場合がある。さらに、本明細書で用いられ
るとき「実質的に」という用語は、大多数、またはほとんどすべて、またはすべて、また
は約51%〜約100%の範囲内の量を意味する。さらに本明細書における例は、例示的
にすぎず、考察の目的で示され、限定のためのものではないことが意図される。
Further, as used herein, the article "a" is intended to have the usual meaning in patented technology, i.e., "one or more." As used herein, for example, "a grating" means one or more grids, and thus "the grating" means "one or more grids". (The grating (s)) "means. In addition, "top", "bottom", "upper", "lower", "up", "down", "down" in the present specification. "Front", "back", "first", "second", "left"
No reference to, or "right" is intended to be limiting herein. As used herein, the term "about" means, when applied to a value, generally within the tolerances of the equipment used to generate that value, or unless explicitly specified otherwise. , ± 1
It may mean 0%, or ± 5%, or ± 1%. Moreover, as used herein, the term "substantially" means the majority, or almost all, or all, or an amount in the range of about 51% to about 100%. Moreover, the examples herein are provided by way of illustration only for purposes of consideration and are intended not for limitation.
本明細書で説明する原理のいくつかの実施形態によれば、車両監視システムが提供され
る。図1は、本明細書で説明する原理と一致した一実施形態による、一例における車両監
視システム100のブロック図を示す。図2Aは、本明細書で説明する原理と一致した一
実施形態による、一例における図1の車両監視システム100を用いて監視される領域1
02の斜視図を示す。図2Bは、本明細書で説明する原理と一致した一実施形態による、
一例における図2Aの監視領域102の側面図を示す。本明細書における定義上、車両監
視システム100によって監視される「領域」は、車両の近辺の、それに隣接した、また
はその周りのエリアである(以降、「領域」は、集合的に「隣接領域」として呼ばれるこ
ともある)。様々な実施形態によれば、監視される領域102は、車両の前方、車両の後
方、および車両の側方のうちの1つまたは複数を含んでもよい。
According to some embodiments of the principles described herein, a vehicle monitoring system is provided. FIG. 1 shows a block diagram of a vehicle monitoring system 100 in an example according to an embodiment consistent with the principles described herein. FIG. 2A shows a region 1 monitored using the vehicle monitoring system 100 of FIG. 1 in an example according to an embodiment consistent with the principles described herein.
The perspective view of 02 is shown. FIG. 2B is based on an embodiment consistent with the principles described herein.
A side view of the monitoring area 102 of FIG. 2A in one example is shown. As defined herein, an "area" monitored by the vehicle monitoring system 100 is an area near, adjacent to, or around the vehicle (hereinafter, "area" is collectively referred to as an "adjacent area". Is sometimes called). According to various embodiments, the monitored area 102 may include one or more of the front of the vehicle, the rear of the vehicle, and the sides of the vehicle.
例えば車両監視システム100は、車両の後方の領域102を監視するために用いられ
てもよく、したがって後進またはリアビュー監視システムとして機能する。特に、車両監
視システム100は、車両が後ろ向きに動いているときに衝突の回避を補助するためのリ
アビューまたは後進補助車両監視システムとして構成されてもよい。別の例では、監視さ
れる領域102は、車両の前方であってもよい。したがって、例えば車両監視システム1
00は、車両が前方に動いているときのための前端部衝突回避システムとして機能しても
よい。
For example, the vehicle monitoring system 100 may be used to monitor the area 102 behind the vehicle and thus functions as a reverse or rear view monitoring system. In particular, the vehicle monitoring system 100 may be configured as a rear view or reverse assisted vehicle monitoring system to assist in avoiding a collision when the vehicle is moving backwards. In another example, the monitored area 102 may be in front of the vehicle. Therefore, for example, the vehicle monitoring system 1
00 may function as a front end collision avoidance system for when the vehicle is moving forward.
図1に示されるように、車両監視システム100は、3次元(3D)走査器110を備
える。3D走査器110は、車両に隣接した領域102を走査するように構成される。こ
の場合3D走査器による走査は、その領域102の3Dモデルを生成するまたは提供する
ために使用される。特に3Dモデルは、走査された領域102内に位置する物体104の
空間構成を含む。車両に隣接した走査された領域102は、本明細書において「走査」領
域102、または同じことであるが「画像化」領域102とも呼ばれ得る。
As shown in FIG. 1, the vehicle monitoring system 100 includes a three-dimensional (3D) scanner 110. The 3D scanner 110 is configured to scan the area 102 adjacent to the vehicle. In this case, scanning by a 3D scanner is used to generate or provide a 3D model of the area 102. In particular, the 3D model includes the spatial configuration of the object 104 located within the scanned area 102. The scanned area 102 adjacent to the vehicle may also be referred to herein as the "scanning" area 102, or, likewise, the "imaging" area 102.
全般的に、3D走査器110は、走査領域102内の様々な物体104までの距離を判
定することができる様々な異なる3D走査システムまたは画像システムのうちの任意のも
のを含んでもよい。いくつかの実施形態によれば、3D走査器110は、互いにずれた複
数のカメラを備える。走査領域102内の3D走査器110から物体104までの距離は
、例えば複数のカメラのうちの異なるカメラによって捕捉された別々の画像を用いて視差
推定によって判定されてもよい。例えば複数のカメラは、カメラの両眼対を備えてもよく
、物体104までの距離は、走査された領域102内の両眼視差推定を用いて判定されて
もよい。いくつかの実施形態によれば、車両監視システム100の画像プロセッサ(図1
、図2A、図2Bには示さず)は視差推定を実行してもよく、さらに視差推定により判定
された物体104までの距離から3Dモデルを生成または他の態様で提供してもよい。例
えば画像プロセッサは、3D走査器110の一部であってもよい。
In general, the 3D scanner 110 may include any of a variety of different 3D scanning systems or imaging systems capable of determining distances to various objects 104 within the scanning area 102. According to some embodiments, the 3D scanner 110 comprises a plurality of cameras offset from each other. The distance from the 3D scanner 110 to the object 104 in the scanning area 102 may be determined by parallax estimation using, for example, different images captured by different cameras among the plurality of cameras. For example, the plurality of cameras may include a binocular pair of cameras, and the distance to the object 104 may be determined using binocular parallax estimation within the scanned area 102. According to some embodiments, the image processor of the vehicle surveillance system 100 (FIG. 1).
, 2A, 2B) may perform parallax estimation, and a 3D model may be generated from the distance to the object 104 determined by the parallax estimation or provided in other embodiments. For example, the image processor may be part of the 3D scanner 110.
別の実施形態では、3D走査器110は、走査された領域102にある物体によって反
射された光のパルスの伝播時間から距離が判定される飛行時間カメラ(time-of-flight c
amera)などの、走査器のない光検出および測距(LIDAR:light detection and ranging
)システムを備える。特に、飛行時間カメラは、レーザまたは別の同様の光源を用いて光
のパルスを生成する。次いで光パルスは、走査領域102を照射するために用いられる。
走査領域102内の任意の物体104は、照射光パルスを飛行時間カメラに反射し返す。
物体104までの距離は、照射光パルスが物体まで伝播し、物体から反射して離れ、次い
で飛行時間カメラの光学センサ(例えば焦点面アレイ)まで戻るのにかかる時間の長さ、
すなわち飛行時間、から判定される。例えば飛行時間距離は、飛行時間カメラを用いて画
素毎に決定されて、走査領域102の3Dモデルが提供されてもよい。
In another embodiment, the 3D scanner 110 is a time-of-flight c whose distance is determined from the propagation time of a pulse of light reflected by an object in the scanned area 102.
Light detection and ranging (LIDAR) without a scanner, such as amera)
) Equipped with a system. In particular, time-of-flight cameras use lasers or other similar light sources to generate pulses of light. The light pulse is then used to illuminate the scanning region 102.
Any object 104 in the scanning area 102 reflects the irradiation light pulse back to the flight time camera.
The distance to the object 104 is the length of time it takes for the irradiation light pulse to propagate to the object, reflect off the object, and then return to the optical sensor of the flight time camera (eg, focal plane array).
That is, it is determined from the flight time. For example, the flight time distance may be determined pixel by pixel using a flight time camera to provide a 3D model of the scanning area 102.
別の実施形態では、3D走査器110は、走査された領域102内の複数の点までの距
離を測定するように構成された距離センサを備える。例えば複数の点は、物体104を含
んでもよい。距離センサを含むいくつかの実施形態では、3D走査器110は、走査領域
102の対応する2次元(2D)画像を捕捉するように構成されたカメラをさらに備えて
もよい。距離センサによって提供された測定距離は、走査領域102の点群(point clou
d)および物体メッシュ(object mesh)の一方または両方を生成するために使用されても
よい。次いで、点群および物体メッシュは、(例えば車両監視システム100の画像プロ
セッサにおいて)3Dモデルとして直接用いられるか、3Dモデルを生成するために使用
されるかのいずれかであってもよい。カメラによって捕捉された2D画像は、3Dモデル
をペイントするために使用されてもよい。「ペイントする」とは、(例えば3Dモデルが
ディスプレイ上にレンダリングされるときに)2Dモデルを3Dモデルに重ねる、または
3Dモデルと組み合わせることを意味する。例えば、音響距離センサおよび光学(例えば
走査レーザベースの)距離センサを含むがこれらに限定されない様々な距離センサが、3
D走査器110のこの実施形態において使用されてもよい。
In another embodiment, the 3D scanner 110 comprises a distance sensor configured to measure distances to a plurality of points within the scanned area 102. For example, the plurality of points may include the object 104. In some embodiments, including a distance sensor, the 3D scanner 110 may further include a camera configured to capture the corresponding two-dimensional (2D) image of the scanning area 102. The measurement distance provided by the distance sensor is a point cloud in scan area 102.
d) It may be used to generate one or both of an object mesh. The point cloud and object mesh may then be either used directly as a 3D model (eg, in the image processor of vehicle surveillance system 100) or used to generate a 3D model. The 2D image captured by the camera may be used to paint the 3D model. "Painting" means overlaying a 2D model on a 3D model or combining it with a 3D model (eg, when the 3D model is rendered on a display). For example, various distance sensors including, but not limited to, acoustic distance sensors and optical (eg, scanning laser-based) distance sensors include 3
It may be used in this embodiment of the D-scanner 110.
特に3D走査器110の距離センサは、領域102を走査するように構成されたレーザ
を備えてもよい。さらに距離センサは、走査された領域102内の1つまたは複数の物体
104から反射されたレーザ光を用いて、複数の点までの距離を測定するように構成され
た光学センサを備えてもよい。例えば3D走査器110は、2Dカメラ、第2の赤外線カ
メラ、および赤外線レーザプロジェクタを組み合わせたIntel RealSense
(登録商標)3Dカメラを備えてもよい。2Dカメラは、走査領域102の2D画像を捕
捉するように構成され、赤外線レーザプロジェクタおよび第2の赤外線カメラは、走査領
域102内の距離情報を収集するための距離センサとして協働する。Intel Rea
lSense(登録商標)およびIntel(登録商標)は、米国カリフォルニア州サン
タクララのインテル社の登録商標である。
In particular, the distance sensor of the 3D scanner 110 may include a laser configured to scan the region 102. Further, the distance sensor may include an optical sensor configured to measure distances to a plurality of points using laser light reflected from one or more objects 104 in the scanned area 102. .. For example, the 3D scanner 110 is an Intel RealSense that combines a 2D camera, a second infrared camera, and an infrared laser projector.
A 3D camera (registered trademark) may be provided. The 2D camera is configured to capture a 2D image of the scanning area 102, and the infrared laser projector and the second infrared camera work together as a distance sensor to collect distance information within the scanning area 102. Intel Rea
lSense (registered trademark) and Intel (registered trademark) are registered trademarks of Intel Corporation in Santa Clara, California, USA.
図1に示される車両監視システム100は、電子ディスプレイ120をさらに備える。
電子ディスプレイ120は、3Dモデルを用いて領域102の一部分を表示するように構
成される。さらに電子ディスプレイ120は、車両からの(または同じことであるが、車
両監視システム100からの)閾値距離よりも近くに位置する表示部分内の物体104’
を視覚的に強調するように構成される。様々な実施形態によれば、視覚的強調は、閾値距
離よりも車両に近い物体104’の、ユーザによる知覚を向上させるように構成される。
例えば視覚的に強調された物体104’を知覚することが向上すると、物体104’と車
両との衝突を回避することが容易になり得る。図2Aおよび図2Bでは、dTと符号付け
された閾値距離は、車両監視システム100から、監視領域102内で物体104’と交
わる(例えば二分する)破線の境界として示される平面106までの距離として示される
。
The vehicle monitoring system 100 shown in FIG. 1 further includes an electronic display 120.
The electronic display 120 is configured to display a portion of the region 102 using a 3D model. Further, the electronic display 120 is an object 104'in the display portion located closer than the threshold distance from the vehicle (or, likewise, from the vehicle monitoring system 100).
Is configured to visually emphasize. According to various embodiments, the visual enhancement is configured to improve the user's perception of the object 104', which is closer to the vehicle than the threshold distance.
For example, improving the perception of the visually emphasized object 104'may facilitate avoiding a collision between the object 104' and the vehicle. In FIG. 2A and FIG. 2B, d T and signed threshold distance is the distance from the vehicle monitoring system 100, to the plane 106 shown as the monitoring region intersects the object 104 'in the 102 (e.g. bisecting) dashed boundary Shown as.
図3Aは、本明細書で説明する原理と一致した一実施形態による、一例における領域1
02の表示部分108を示す。特に図3Aは、電子ディスプレイ120の表示画面に物体
104が見え得るときの、走査された領域102内の様々な物体104を示す。例えば、
電子ディスプレイ120は2次元(2D)電子ディスプレイ120(例えばLDCディス
プレイ)であってもよく、走査領域102の表示部分108は、2D電子ディスプレイ上
で2D画像として表示またはレンダリングされてもよい。さらに図3Aで示されるように
、いずれの物体104も視覚的に強調されていない。
FIG. 3A shows a region 1 in an example according to an embodiment consistent with the principles described herein.
The display portion 108 of 02 is shown. In particular, FIG. 3A shows various objects 104 in the scanned area 102 when the objects 104 can be seen on the display screen of the electronic display 120. For example
The electronic display 120 may be a two-dimensional (2D) electronic display 120 (eg, an LDC display), and the display portion 108 of the scanning area 102 may be displayed or rendered as a 2D image on the 2D electronic display. Further, as shown in FIG. 3A, none of the objects 104 are visually emphasized.
いくつかの実施形態によれば、閾値距離よりも近い物体104’は、物体104’に適
用されるマスクを用いて、電子ディスプレイ120上でまたはそれによって、視覚的に強
調されてもよい。例えば網掛けまたは色の陰影を備えるマスクが、強調される物体104
’またはその一部分に適用されてもよい。さらに、例えばマスクは、マスクされた物体1
04’に注意を引きつけるように構成された色(例えば黄色、赤色など)を備えてもよい
。いくつかの例では、マスクは、車両からの距離が閾値距離よりも短いと判定された、走
査領域102の任意の部分(例えば任意の画素)に適用されてもよい。
According to some embodiments, the object 104'closer than the threshold distance may be visually enhanced on or by the electronic display 120 with the mask applied to the object 104'. An object 104 where, for example, a mask with shading or color shading is emphasized.
'Or part of it. Further, for example, the mask is a masked object 1
It may have a color (eg, yellow, red, etc.) configured to draw attention to 04'. In some examples, the mask may be applied to any portion of the scanning area 102 (eg, any pixel) where the distance from the vehicle is determined to be less than the threshold distance.
図3Bは、本明細書で説明する原理と一致した一実施形態による、一例における図3A
の表示部分108内にある視覚的に強調された物体104’を示す。特に図3Bは、マス
ク210を用いて視覚的に強調された物体104’を含む走査領域102の表示部分を示
す。図3Bに示されるように、マスク210は、閾値距離よりも近い物体104’にまた
はその上に重なった網掛けを備える。この例では、物体104’全体が網掛けマスク21
0によって実質的に覆われている。他の例(図示せず)では、物体104’の実際に閾値
距離よりも近い部分だけが、マスク210によって覆われて視覚的強調を提供し、物体1
04’の残りの部分は実質的にマスク210がない(すなわちマスク210によって覆わ
れていない)状態であってもよい。
FIG. 3B is an example of FIG. 3A according to an embodiment consistent with the principles described herein.
Indicates a visually emphasized object 104'in the display portion 108 of. In particular, FIG. 3B shows the display portion of the scanning region 102 including the object 104'visually emphasized using the mask 210. As shown in FIG. 3B, the mask 210 comprises shading on or over an object 104'closer than the threshold distance. In this example, the entire object 104'is a shaded mask 21
It is substantially covered by 0. In another example (not shown), only the portion of object 104'that is actually closer than the threshold distance is covered by mask 210 to provide visual enhancement and object 1
The rest of 04'may be substantially free of mask 210 (ie, not covered by mask 210).
別の例では、電子ディスプレイ120に表示された視覚的強調は、閾値距離よりも近い
物体の縁または周囲を囲む輪郭線を備えてもよい。例えば輪郭線は、物体に特別に注意を
引きつけるための、黄色、オレンジ色、または赤色などであるがこれらに限定されない色
を備えてもよい。さらにいくつかの例では、輪郭線は、車両からの閾値距離よりも近いと
判定された領域102の任意の部分の周りに提供されてもよい。いくつかの例では、輪郭
線は、マスクと併せて用いられてもよい(例えばマスクされた物体にさらに輪郭線が付け
られてもよい)。
In another example, the visual enhancement displayed on the electronic display 120 may include contour lines that surround the edges or perimeter of the object closer than the threshold distance. For example, the contour line may have a color such as, but not limited to, yellow, orange, or red to draw special attention to the object. In some further examples, contour lines may be provided around any portion of region 102 that is determined to be closer than the threshold distance from the vehicle. In some examples, contours may be used in conjunction with masks (eg, masked objects may be further contoured).
さらに他の例では、車両からの距離が閾値距離よりも短いと判定された物体を強調する
ために、電子ディスプレイ120上に警告アイコンが表示されてもよい。例えば警告アイ
コンは、閾値距離内にある物体、または同じことであるが走査領域102内の一部分に重
ねられたものとして表示されてもよい。例えば警告アイコンは、注意を引きつける色でレ
ンダリングされてもよく、三角形、円形、または四角形を含んでもよいが、これらに限定
されない。いくつかの例では、三角形、円形、または四角形は、警告アイコンにさらに注
意を引きつけるように、感嘆符または別の英数字を取り囲んでもよい。いくつかの実施形
態では、警告アイコンは、マスクおよび輪郭線のうちの一方または両方と併せて用いられ
てもよい(例えば警告アイコンが、マスクまたは輪郭線内に位置してもよい)。
In yet another example, a warning icon may be displayed on the electronic display 120 to emphasize an object whose distance from the vehicle is determined to be shorter than the threshold distance. For example, the warning icon may be displayed as an object within a threshold distance, or, likewise, superimposed on a portion of the scanning area 102. For example, the warning icon may be rendered in a color that attracts attention and may include, but is not limited to, a triangle, a circle, or a rectangle. In some examples, a triangle, circle, or rectangle may enclose an exclamation point or another alphanumeric character to draw more attention to the warning icon. In some embodiments, the warning icon may be used in combination with one or both of the mask and contour (eg, the warning icon may be located within the mask or contour).
図3Cは、本明細書で説明する原理と一致した別の実施形態による、一例における図3
Aの表示部分108にある視覚的に強調された物体104’を示す。特に図3Cは、輪郭
線220を用いて視覚的に強調された物体104’を含む走査領域102の表示部分を示
す。さらに、図3Cには警告アイコン230が示される。警告アイコン230は、全般的
に表示部分のいずれの場所に位置してもよいが、例として図3Cでは、警告アイコン23
0が輪郭線220内に位置しており、物体104’上に重なっている。
FIG. 3C is an example of FIG. 3 according to another embodiment consistent with the principles described herein.
Shows a visually emphasized object 104'in display portion 108 of A. In particular, FIG. 3C shows the display portion of the scanning region 102 including the object 104'visually emphasized using the contour line 220. Further, FIG. 3C shows a warning icon 230. The warning icon 230 may be generally located anywhere on the display portion, but as an example, in FIG. 3C, the warning icon 23 may be located.
0 is located within the contour line 220 and overlaps the object 104'.
再び図1を参照すると、いくつかの実施形態によれば、車両監視システム100の電子
ディスプレイ120は、3D電子ディスプレイ120を備えてもよい。これらの実施形態
のうちのいくつかでは、閾値距離は、3D電子ディスプレイ120に表示される領域10
2の一部分に関連付けられたゼロ視差平面に対応してもよい。さらにいくつかの実施形態
によれば、視覚的に強調された物体104’は、3D電子ディスプレイ120のゼロ視差
平面の前方にあると知覚される物体であってもよい。特に閾値距離よりも短い距離に位置
する物体104’が表示またはレンダリングされるとき、物体104’は、3D電子ディ
スプレイ120上でゼロ視差平面の前方にレンダリングされる。したがって様々な実施形
態によれば、物体は、3D電子ディスプレイ120の物理的表示面から突き出ている、ま
たは突出している、またはその前方にあるものとして(例えば目視者によって)知覚され
て、物体104’が視覚的に強調される。
With reference to FIG. 1 again, according to some embodiments, the electronic display 120 of the vehicle monitoring system 100 may include a 3D electronic display 120. In some of these embodiments, the threshold distance is the area 10 displayed on the 3D electronic display 120.
It may correspond to the zero parallax plane associated with a part of 2. According to still some embodiments, the visually emphasized object 104'may be an object that is perceived to be in front of the zero parallax plane of the 3D electronic display 120. The object 104'is rendered in front of the zero parallax plane on the 3D electronic display 120, especially when the object 104'located at a distance shorter than the threshold distance is displayed or rendered. Thus, according to various embodiments, the object is perceived as protruding, projecting, or in front of the physical display surface of the 3D electronic display 120 (eg, by the visual eye), the object 104. 'Is visually emphasized.
図4は、本明細書で説明する原理と一致した別の実施形態による、一例における視覚的
に強調された物体104’を描く3D電子ディスプレイ120の斜視図を示す。特に図4
は、ゼロ視差平面の前方にレンダリングされることによって視覚的に強調された物体10
4’を含む走査領域102の表示部分108を示す。物体104’(例えば子供用おもち
ゃの自転車)は、3D電子ディスプレイの物理的表面120’から突出している、または
その前方にあるものとして3D電子ディスプレイ上に見える。図4に示されるように、閾
値距離よりも遠い距離にある他の物体104は、3D電子ディスプレイの物理的表面12
0’の後方に見える。
FIG. 4 shows a perspective view of a 3D electronic display 120 depicting a visually emphasized object 104'in one example, according to another embodiment consistent with the principles described herein. Especially in Figure 4
Is visually enhanced by being rendered in front of the zero parallax plane 10.
The display portion 108 of the scanning area 102 including 4'is shown. The object 104'(eg, a children's toy bicycle) appears on the 3D electronic display as projecting from or in front of the physical surface 120' of the 3D electronic display. As shown in FIG. 4, the other object 104 at a distance farther than the threshold distance is the physical surface 12 of the 3D electronic display.
It can be seen behind 0'.
いくつかの実施形態では、投影変換は、表示部分が3D電子ディスプレイ120上にレ
ンダリングされる前に3Dモデルに適用されてもよい。特に車両監視システム100は、
例えば図6に関して下で説明するように、画像プロセッサをさらに備えてもよい。例えば
画像プロセッサは、3D電子ディスプレイ120の一部であってもよい。別の例では、画
像プロセッサは、3D走査器110の一部であり、または車両監視システム100の別の
(例えば別個の)要素であってもよい。
In some embodiments, the projective transformation may be applied to the 3D model before the display portion is rendered on the 3D electronic display 120. In particular, the vehicle monitoring system 100
An image processor may be further provided, for example, as described below with respect to FIG. For example, the image processor may be part of the 3D electronic display 120. In another example, the image processor may be part of the 3D scanner 110 or another (eg, separate) element of the vehicle surveillance system 100.
画像プロセッサは、表示部分が3D電子ディスプレイ120上にレンダリングされる前
に投影変換を3Dモデルに適用するように構成されてもよい。様々な実施形態によれば、
投影変換は、ゼロ視差平面に対応する閾値距離よりも遠い距離にある画像内の他の物体1
04に比べて、視覚的に強調された物体104’の相対サイズを大きくするように構成さ
れる。その結果、視覚的に強調された物体104’が、3D電子ディスプレイ120の物
理的表示面120’の前方に見えるだけでなく、視覚的に強調された物体104’が、3
D電子ディスプレイ120にレンダリングされるときに、空間的にゆがめられる、または
サイズが大きくされる。その効果は、視覚的に強調された物体104’が、3D電子ディ
スプレイ120によって表示される他の物体と比べて、あたかも拡大される、大きくされ
る、視覚的に膨張される、または拡張されるようなものである。例えば図4に示される物
体104’は、投影変換を適用することによって空間的にゆがめられる。したがって様々
な実施形態によれば、視覚的に強調された物体104’の知覚は、投影変換を適用するこ
とによって得られるサイズがゆがめられたレンダリングによってさらに向上する。
The image processor may be configured to apply a projective transformation to the 3D model before the display portion is rendered on the 3D electronic display 120. According to various embodiments
The projective transformation is the other object 1 in the image at a distance farther than the threshold distance corresponding to the zero parallax plane.
It is configured to increase the relative size of the visually emphasized object 104'as compared to 04. As a result, not only is the visually emphasized object 104'visible in front of the physical display surface 120' of the 3D electronic display 120, but the visually emphasized object 104'is 3
When rendered on the D electronic display 120, it is spatially distorted or increased in size. The effect is as if the visually emphasized object 104'is magnified, enlarged, visually inflated, or magnified compared to other objects displayed by the 3D electronic display 120. It's like. For example, the object 104'shown in FIG. 4 is spatially distorted by applying a projective transformation. Therefore, according to various embodiments, the perception of the visually emphasized object 104'is further enhanced by the size-distorted rendering obtained by applying the projective transformation.
様々な実施形態によれば、3D電子ディスプレイ120は、実質的に任意の3D電子デ
ィスプレイとすることができる。特にいくつかの実施形態では、3D電子ディスプレイ1
20は、マルチビーム格子ベースのバックライトおよび光変調層を備えるマルチビーム格
子ベースの3D電子ディスプレイ120である。図5Aは、本明細書で説明する原理と一
致した一実施形態による、一例におけるマルチビーム格子ベースのバックライトを有する
3D電子ディスプレイ120の断面図を示す。図5Bは、本明細書で説明する原理と一致
した別の実施形態による、一例におけるマルチビーム格子ベースのバックライトを有する
3D電子ディスプレイ120の断面図を示す。図5Cは、本明細書で説明する原理と一致
した一実施形態による、一例におけるマルチビーム格子ベースのバックライトを有する3
D電子ディスプレイ120の一部分の斜視図を示す。例えば図5Cに示される3D電子デ
ィスプレイ120の一部分は、図5Aまたは図5Bのいずれかに示される3D電子ディス
プレイ120を表してもよい。様々な実施形態によれば、マルチビーム格子ベースのバッ
クライトを有する3D電子ディスプレイ120は、上記で説明した視覚的に強調された物
体の向上した知覚を提供することができる。
According to various embodiments, the 3D electronic display 120 can be a substantially arbitrary 3D electronic display. Especially in some embodiments, the 3D electronic display 1
Reference numeral 20 denotes a multi-beam grid-based 3D electronic display 120 having a multi-beam grid-based backlight and an optical modulation layer. FIG. 5A shows a cross-sectional view of an example 3D electronic display 120 having a multi-beam grid-based backlight according to an embodiment consistent with the principles described herein. FIG. 5B shows a cross-sectional view of an example 3D electronic display 120 having a multi-beam grid-based backlight, according to another embodiment consistent with the principles described herein. FIG. 5C has a multi-beam grid-based backlight in an example according to an embodiment consistent with the principles described herein.
A perspective view of a part of the D electronic display 120 is shown. For example, a portion of the 3D electronic display 120 shown in FIG. 5C may represent the 3D electronic display 120 shown in either FIG. 5A or FIG. 5B. According to various embodiments, the 3D electronic display 120 with a multi-beam grid-based backlight can provide an improved perception of the visually enhanced object described above.
様々な実施形態によれば、図5A〜図5Cに示される3D電子ディスプレイ120は、
変調された「指向性の」光、すなわち異なる主極大角度方向を有する光ビームを備える光
、を提供するように構成される。例えば、図5A〜図5Cに示されるように、3D電子デ
ィスプレイ120は、矢印で示される異なる所定の主極大角度方向に(例えば光照射野と
して)3D電子ディスプレイ120から出て行くように方向付けられる複数の光ビームを
もたらす、または発生させることができる。次いで複数の光ビームは、視覚的に強調され
た物体を含むがそれに限定されない3Dコンテンツを有する情報の表示を容易にするよう
に、変調されてもよい。いくつかの実施形態では、異なる所定の主極大角度方向を有する
変調された光ビームは、3D電子ディスプレイ120の複数の画素を形成する。さらに、
3D電子ディスプレイ120は、3D電子ディスプレイ120の異なる「視像」に関連す
る画素に光ビームが対応するいわゆる「裸眼」の3D電子ディスプレイ(例えば、マルチ
ビュー、「ホログラフィック」、またはオートステレオスコピックなディスプレイ)であ
る。
According to various embodiments, the 3D electronic display 120 shown in FIGS. 5A-5C
It is configured to provide modulated "directional" light, i.e. light with light beams having different principal maximal angles. For example, as shown in FIGS. 5A-5C, the 3D electronic display 120 is oriented to exit the 3D electronic display 120 in different predetermined principal maximal angles (eg, as a light field) indicated by arrows. Can result in or generate multiple light beams. The plurality of light beams may then be modulated to facilitate the display of information having 3D content including, but not limited to, visually emphasized objects. In some embodiments, the modulated light beam with different predetermined principal maximal directions forms a plurality of pixels of the 3D electronic display 120. further,
The 3D electronic display 120 is a so-called "naked eye" 3D electronic display (eg, multi-view, "holographic", or autostereoscopic, in which the light beam corresponds to pixels associated with different "visual images" of the 3D electronic display 120. Display).
図5A、図5B、および図5Cに示されるように、3D電子ディスプレイ120のマル
チビーム格子ベースのバックライトは、ライトガイド122を備える。特にいくつかの実
施形態によれば、ライトガイド122は平板ライトガイド122であってもよい。平板ラ
イトガイド122は、光源(図5A〜図5Cには示さず)からの光を、導波光(平板ライ
トガイド122内を伝播する長い矢印として示され、以下でさらに説明される)として導
波するように構成される。例えば、平板ライトガイド122は、光導波路として構成され
る誘電体材料を含んでもよい。誘電体材料は、誘電体光導波路を囲む媒体の第2の屈折率
よりも大きい第1の屈折率を有し得る。例えば、屈折率の差は、平板ライトガイド122
の1つまたは複数の導波モードに従って、導波光の内部全反射を容易にするように構成さ
れる。
As shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C, the multi-beam grid-based backlight of the 3D electronic display 120 includes a light guide 122. In particular, according to some embodiments, the light guide 122 may be a flat plate light guide 122. The flat plate light guide 122 guides light from a light source (not shown in FIGS. 5A-5C) as waveguide light (shown as a long arrow propagating within the flat plate light guide 122, further described below). It is configured to do. For example, the flat plate light guide 122 may include a dielectric material configured as an optical waveguide. The dielectric material may have a first index of refraction that is greater than the second index of refraction of the medium surrounding the dielectric optical waveguide. For example, the difference in refractive index is the flat plate light guide 122.
It is configured to facilitate total internal reflection of the waveguide light according to one or more waveguide modes of.
様々な実施形態では、光源からの光は、平板ライトガイド122の長さに沿って光のビ
ームとして導波される。さらに、平板ライトガイド122は、非ゼロの伝播角度で光(す
なわち導波光ビーム)を導波するように構成されてもよい。例えば、導波光ビームは、内
部全反射を用いて平板ライトガイド122内で非ゼロの伝播角度で導波されてもよい。特
に導波光ビームは、平板ライトガイド122の上面と下面との間で反射する、または「跳
ね返る」ことによって非ゼロの伝播角度で伝播する(例えば、導波光ビームの光線を表す
長い傾斜した矢印によって示される)。
In various embodiments, the light from the light source is guided as a beam of light along the length of the flat plate light guide 122. Further, the flat plate light guide 122 may be configured to guide light (ie, a waveguide light beam) at a non-zero propagation angle. For example, the waveguide light beam may be guided at a non-zero propagation angle within the flat plate light guide 122 using internal total internal reflection. In particular, the waveguide light beam propagates at a non-zero propagation angle by reflecting or "bounce" between the top and bottom surfaces of the flat plate light guide 122 (eg, by a long sloping arrow representing the light beam of the waveguide light beam. Shown).
本明細書において定義される「非ゼロの伝播角度」は、平板ライトガイド122の表面
(例えば、上面または下面)に対する角度である。いくつかの例では、導波光ビームの非
ゼロの伝播角度は、約10度〜約50度、またはいくつかの例では、約20度〜約40度
、または約25度〜約35度とすることができる。例えば、非ゼロの伝播角度は約30度
とすることができる。他の例では、非ゼロの伝播角度は、約20度、または約25度、ま
たは約35度とすることができる。
The "non-zero propagation angle" as defined herein is the angle of the flat plate light guide 122 with respect to the surface (eg, top or bottom). In some examples, the non-zero propagation angle of the waveguide light beam is from about 10 degrees to about 50 degrees, or in some examples from about 20 degrees to about 40 degrees, or from about 25 degrees to about 35 degrees. be able to. For example, the non-zero propagation angle can be about 30 degrees. In another example, the non-zero propagation angle can be about 20 degrees, or about 25 degrees, or about 35 degrees.
いくつかの例では、光源からの光は、非ゼロの伝播角度(例えば約30〜35度)で平
板ライトガイド122内に導入される、またはカップリングして入れられる。例えば、レ
ンズ、ミラー、または同様の反射体(例えば、傾斜したコリメート反射体(collimating
reflector)、およびプリズム(図示せず))のうちの1つまたは複数が、光を、光のビ
ームとして非ゼロの伝播角度で平板ライトガイド122の入力端部にカップリングして入
れるのを容易にすることができる。平板ライトガイド122内にカップリングして入れら
れると、導波光ビームは、入力端部から概して離れる方向に平板ライトガイド122に沿
って伝播する(例えば、図5A〜図5Bのx軸に沿った方向を指す太線の矢印によって示
される)。
In some examples, the light from the light source is introduced or coupled into the flat plate light guide 122 at a non-zero propagation angle (eg, about 30-35 degrees). For example, a lens, mirror, or similar reflector (eg, collimating).
(Reflector), and one or more of the prisms (not shown)) make it easy to couple light into the input end of the flat plate light guide 122 as a beam of light at a non-zero propagation angle. Can be. When coupled into the flat plate light guide 122, the waveguide light beam propagates along the flat plate light guide 122 in a direction generally away from the input end (eg, along the x-axis of FIGS. 5A-5B). (Indicated by a thick arrow pointing in the direction).
さらに、いくつかの例によれば、光を平板ライトガイド122にカップリングして入れ
ることにより生成される導波光ビームは、コリメートされた導波光ビームとすることがで
きる。特に、「コリメートされた光ビーム」とは、導波光ビーム内の複数の光線が、導波
光ビーム内で互いに実質的に平行であることを意味する。本明細書における定義上、導波
光ビームのコリメートされた光ビームから発散するまたは散乱する光線は、コリメートさ
れた光ビームの一部とはみなされない。例えば、コリメートされた導波光ビームを生成す
るための光のコリメーションは、平板ライトガイド122に光をカップリングして入れる
ために用いられるレンズまたはミラー(例えば、傾斜したコリメート反射体など)によっ
て実現することができる。
Further, according to some examples, the waveguide light beam generated by coupling light into the flat plate light guide 122 can be a collimated waveguide light beam. In particular, "collaborated light beam" means that a plurality of light rays in the waveguide light beam are substantially parallel to each other in the waveguide light beam. By definition herein, the light emitted or scattered from a collimated light beam of a waveguide light beam is not considered part of the collimated light beam. For example, light collimation to generate a collimated waveguide light beam is achieved by a lens or mirror (eg, a tilted collimated reflector) used to couple the light into the flat plate light guide 122. be able to.
いくつかの例では、平板ライトガイド122は、光学的に透明な誘電体材料の長い実質
的に平面状のシートを備えるスラブまたは平板の光導波路であってもよい。誘電体材料の
実質的に平面状のシートは、内部全反射を用いて導波光ビームを導波するように構成され
る。様々な例によれば、平板ライトガイド122の光学的に透明な材料は、様々なタイプ
のガラス(例えば石英ガラス、アルカリ・アルミノシリケート・ガラス、ホウケイ酸ガラ
スなど)、および実質的に光学的に透明なプラスチックまたはポリマー(例えばポリ(メ
チルメタクリレート)または「アクリルガラス」、ポリカーボネートなど)のうちの1つ
または複数を含むがこれらに限定されない様々な誘電体材料のうちの任意のものを含んで
もよく、またはこれらのうちの任意のもので形成されてもよい。いくつかの例では、平板
ライトガイド122は、平板ライトガイド122の表面(例えば、上面および下面の一方
または両方)の少なくとも一部分上にクラッド層をさらに含んでもよい(図示せず)。い
くつかの例によれば、クラッド層は、内部全反射をさらに容易にするために用いられても
よい。
In some examples, the flat plate light guide 122 may be a slab or flat plate optical waveguide with a long, substantially planar sheet of optically clear dielectric material. A substantially planar sheet of dielectric material is configured to guide a waveguide light beam using internal total internal reflection. According to various examples, the optically transparent material of the flat plate light guide 122 is various types of glass (eg quartz glass, alkaline aluminosilicate glass, borosilicate glass, etc.), and substantially optically. It may include any of a variety of dielectric materials including, but not limited to, one or more of clear plastics or polymers (eg, poly (methylmethacrylate) or "acrylic glass", polycarbonate, etc.). , Or any of these. In some examples, the flat plate light guide 122 may further include a clad layer on at least a portion of the surface of the flat plate light guide 122 (eg, one or both of the top and bottom surfaces) (not shown). According to some examples, the clad layer may be used to further facilitate total internal reflection.
図5A、図5B、および図5Cでは、示される3D電子ディスプレイ120のマルチビ
ーム格子ベースのバックライトは、マルチビーム回折格子124のアレイをさらに備える
。図5A〜図5Bに示されるように、マルチビーム回折格子124は、平板ライトガイド
122の表面(例えば上面または前面)に位置付けられる。他の例(図示せず)では、マ
ルチビーム回折格子124の1つまたは複数は、平板ライトガイド122の中に位置付け
られてもよい。さらに別の例(図示せず)では、マルチビーム回折格子122の1つまた
は複数は、平板ライトガイド120の下面もしくは背面にまたはその上に(すなわちマル
チビーム回折格子124によって示される面とは反対の面に)位置付けられてもよい。平
板ライトガイド122とマルチビーム回折格子124のアレイとを組み合わせることによ
って、それらが3D電子ディスプレイ120のマルチビーム回折格子ベースのバックライ
トを実現する、またはそのバックライトとして機能する。
In FIGS. 5A, 5B, and 5C, the multi-beam grating-based backlight of the 3D electronic display 120 shown further comprises an array of multi-beam gratings 124. As shown in FIGS. 5A-5B, the multi-beam diffraction grating 124 is positioned on the surface (eg, top or front) of the flat plate light guide 122. In another example (not shown), one or more of the multi-beam diffraction gratings 124 may be positioned within the flat plate light guide 122. In yet another example (not shown), one or more of the multi-beam diffraction gratings 122 may be on or above the bottom surface or back surface of the flat plate light guide 120 (ie, opposite the plane indicated by the multi-beam diffraction grating 124). It may be positioned (on the surface of). By combining the flat plate light guide 122 with an array of multi-beam gratings 124, they realize or act as a backlight for the multi-beam grating-based backlight of the 3D electronic display 120.
様々な実施形態によれば、アレイのマルチビーム回折格子124は、導波光ビームの一
部分を散乱させてまたは回折によりカップリングして、3D電子ディスプレイ120の異
なる視像に対応する異なる主極大角度方向を有する複数の光ビームとして外へ出すように
構成される。例えば、導波光ビームの一部分は、マルチビーム回折格子124によって平
板ライトガイド表面を通って(例えば、平板ライトガイド122の上面を通って)回折に
よりカップリングして外へ出されてもよい。さらに、マルチビーム回折格子124は、導
波光ビームの一部分を回折によりカップリングして、カップリングして外へ出される光ビ
ームとして外へ出し、そのカップリングして外へ出される光ビームを、複数の光ビームと
して平板ライトガイド表面から離れるように回折により方向変更するように構成される。
上述したように、複数の光ビームうちのそれぞれは、マルチビーム回折格子124の回折
特徴部の特徴によって決定される異なる所定の主極大角度方向を有する。
According to various embodiments, the array's multi-beam diffraction grating 124 scatters or diffracts a portion of the waveguide light beam in different principal maximal angles corresponding to different visual images of the 3D electronic display 120. It is configured to go out as a plurality of light beams having. For example, a portion of the waveguide light beam may be diffractively coupled out by a multi-beam diffraction grating 124 through the flat plate light guide surface (eg, through the top surface of the flat plate light guide 122). Further, the multi-beam diffraction grating 124 couples a part of the waveguide light beam by diffraction, couples the light beam to the outside as a light beam to be emitted to the outside, and the light beam to be coupled to the outside is emitted. It is configured to change the direction by diffraction so as to be separated from the flat plate light guide surface as a plurality of light beams.
As described above, each of the plurality of light beams has a different predetermined principal maximal angular direction determined by the characteristics of the diffraction feature of the multi-beam diffraction grating 124.
様々な実施形態によれば、アレイのマルチビーム回折格子124は、回折を実現する複
数の回折特徴部を含む。実現される回折により、平板ライトガイド122からの導波光ビ
ームの一部分の回折カップリングがもたらされる。例えば、マルチビーム回折格子124
は、回折特徴部として機能する平板ライトガイド122の表面内の溝、および平板ライト
ガイド表面から突出した隆線の一方または両方を含んでもよい。溝および隆線は、互いに
平行に配置されてもよく、回折特徴部に沿った少なくともある点では、溝および隆線は、
マルチビーム回折格子124によりカップリングして外へ出されることになる導波光ビー
ムの伝播方向に垂直である。
According to various embodiments, the array's multi-beam diffraction grating 124 includes a plurality of diffraction features that provide diffraction. The diffraction achieved results in a diffractive coupling of a portion of the waveguide light beam from the flat plate light guide 122. For example, the multi-beam diffraction grating 124
May include one or both grooves in the surface of the flat plate light guide 122 that function as diffraction features and ridges protruding from the flat plate light guide surface. The grooves and ridges may be arranged parallel to each other, and the grooves and ridges may be located at least at some point along the diffraction feature.
It is perpendicular to the propagation direction of the waveguide light beam that will be coupled to the outside by the multi-beam diffraction grating 124.
いくつかの例では、溝および隆線は、平板ライトガイド表面内へエッチング、ミリング
、またはモールドされてもよい。したがって、マルチビーム回折格子124の材料は、平
板ライトガイド122の材料を含み得る。図5Aに示すように、例えば、マルチビーム回
折格子124は、平板ライトガイド122の表面を貫通する実質的に平行な複数の溝を含
む。図5Bでは、マルチビーム回折格子124は、平板ライトガイド122の表面から突
出する実質的に平行な複数の隆線を含む。他の例では(図示せず)、マルチビーム回折格
子124は、平板ライトガイド表面に塗布された、または貼り付けられた膜または層とす
ることができる。
In some examples, grooves and ridges may be etched, milled, or molded into the flat plate light guide surface. Therefore, the material of the multi-beam diffraction grating 124 may include the material of the flat plate light guide 122. As shown in FIG. 5A, for example, the multi-beam diffraction grating 124 includes a plurality of substantially parallel grooves penetrating the surface of the flat plate light guide 122. In FIG. 5B, the multi-beam diffraction grating 124 includes a plurality of substantially parallel ridges protruding from the surface of the flat plate light guide 122. In another example (not shown), the multi-beam diffraction grating 124 can be a film or layer coated or affixed to a flat plate light guide surface.
いくつかの実施形態によれば、マルチビーム回折格子124は、チャープ回折格子であ
ってもよい、またはそれを含んでもよい。定義上、「チャープ」回折格子は、図5A〜図
5Cに示されるように、チャープ回折格子の範囲または長さにわたって変化する回折特徴
部の回折間隔(すなわち回折ピッチ)を呈する、または有する回折格子である。本明細書
では、変化する回折間隔は、「チャープ」と定義され呼ばれる。チャープがあることによ
って、平板ライトガイド122から回折によりカップリングして外へ出される導波光ビー
ムの部分は、マルチビーム回折格子124のチャープ回折格子にわたる異なる原点に対応
する異なる回折角度でカップリングして外へ出される光ビームとして、チャープ回折格子
から出射する、または放射される。事前定義されたチャープのおかげで、チャープ回折格
子によって、カップリングして外へ出される複数の光ビームの所定の異なる主極大角度方
向がもたらされる。
According to some embodiments, the multi-beam diffraction grating 124 may be a chirp diffraction grating or may include it. By definition, a "charp" grating is a grating that exhibits or has diffraction intervals (ie, diffraction pitches) of diffraction features that vary over the range or length of the charp grating, as shown in FIGS. 5A-5C. Is. In the present specification, the changing diffraction interval is defined and referred to as a "chirp". Due to the presence of the chap, the portion of the waveguide light beam that is diffracted and emitted out from the flat plate light guide 122 is coupled at a different diffraction angle corresponding to a different origin across the chap diffraction grating of the multi-beam diffraction grating 124. As a light beam emitted to the outside, it is emitted or emitted from a charp diffraction grating. Thanks to the predefined chirps, the chirp diffraction grating provides predetermined different principal maximal angular directions of multiple light beams that are coupled out.
いくつかの例では、マルチビーム回折格子124のチャープ回折格子は、距離とともに
線形に変化する回折間隔のチャープを有するまたは呈することができる。したがって、定
義上、チャープ回折格子は、「線形チャープ」回折格子と呼ばれる。例えば、図5A〜図
5Cは、マルチビーム回折格子124を線形チャープ回折格子として示している。特に、
示されるように、回折特徴部は、マルチビーム回折格子124の第2の端部においては、
第1の端部においてよりも互いに近くにある。さらに示される回折特徴部の回折間隔は、
例としてであって限定としてではなく示される第1の端部から第2の端部まで線形に変化
する。
In some examples, the chirp grating of the multi-beam grating 124 can have or exhibit a chirp of diffraction intervals that changes linearly with distance. Therefore, by definition, a chirp diffraction grating is called a "linear chirp" grating. For example, FIGS. 5A-5C show the multi-beam diffraction grating 124 as a linear chirp diffraction grating. Especially,
As shown, the diffraction feature is located at the second end of the multi-beam grating 124.
Closer to each other than at the first end. Furthermore, the diffraction interval of the diffraction feature shown is
It varies linearly from the first end to the second end, shown as an example and not as a limitation.
別の例では(図示せず)、マルチビーム回折格子124のチャープ回折格子は、回折間
隔の非線形チャープを呈してもよい。マルチビーム回折格子124を実現するために用い
ることができる様々な非線形チャープは、指数関数チャープ、対数チャープ、または別の
実質的に不均一もしくはランダムであるが依然として単調に変化するチャープを含むが、
これらに限定されない。正弦波チャープ、または三角形もしくは鋸歯状チャープなどであ
るが、これらに限定されない非単調なチャープも使用可能である。これらのタイプのチャ
ープの任意の組み合わせも使用可能である。
In another example (not shown), the chirp diffraction grating of the multi-beam diffraction grating 124 may exhibit a non-linear chirp of diffraction intervals. The various nonlinear chirps that can be used to implement the multi-beam grating 124 include exponential chirps, logarithmic chirps, or other substantially heterogeneous or random but still monotonously varying chirps, although
Not limited to these. Non-monotonic chirps, such as, but not limited to, sinusoidal chirps, or triangular or serrated chirps, are also available. Any combination of these types of chirps can be used.
いくつかの実施形態によれば、マルチビーム回折格子124は、曲線状でかつチャープ
されているか、またはそれらのうちのいずれかである回折特徴部を含んでもよい。図5C
は、平板ライトガイド122の表面内に、表面に、または表面上にある曲線状のかつチャ
ープされたマルチビーム回折格子124の斜視図を示す(すなわち、マルチビーム回折格
子124は曲線状のチャープ回折格子である)。図5Cでは、導波光ビームは、マルチビ
ーム回折格子124の第1の端部において太線の矢印として示されるマルチビーム回折格
子124に対する入射方向を有する。また、矢印で示される平板ライトガイド122の表
面でマルチビーム回折格子124から離れる方向を指す複数のカップリングして外へ出さ
れるまたは放射される光ビームが示される。示されるように、光ビームは、複数の所定の
異なる主極大角度方向に放射される。特に、放射される光ビームの所定の異なる主極大角
度方向は、示されるように方位角と仰角の両方において互いに異なる。様々な例によれば
、回折特徴部の事前定義されたチャープと回折特徴部の曲線との両方によって、放射され
る光ビームの所定の異なる主極大角度方向がもたらされ得る。
According to some embodiments, the multi-beam diffraction grating 124 may include diffraction features that are curvilinear and / or chirped. Figure 5C
Shows a perspective view of a curved and chirped multi-beam diffraction grating 124 that is on or on the surface of the flat plate light guide 122 (ie, the multi-beam diffraction grating 124 is a curved chirp diffraction. It is a grating). In FIG. 5C, the waveguide light beam has an incident direction with respect to the multi-beam diffraction grating 124, which is indicated by a thick arrow at the first end of the multi-beam diffraction grating 124. Also, a plurality of coupled light beams emitted or emitted on the surface of the flat plate light guide 122 indicated by arrows pointing in a direction away from the multi-beam diffraction grating 124 are shown. As shown, the light beam is radiated in multiple predetermined different principal maximal angles. In particular, the predetermined different principal maximal directions of the emitted light beam are different from each other in both azimuth and elevation as shown. According to various examples, both the pre-defined chirp of the diffractive features and the curves of the diffractive features can result in predetermined different principal maximal angular directions of the emitted light beam.
特に、回折特徴部の曲線に沿った異なる点において、曲線状回折特徴部に関連するマル
チビーム回折格子124の「下にある回折格子」は、異なる方位配向角度φfを有する。
「下にある回折格子」とは、重なるとマルチビーム回折格子124の曲線状回折特徴部を
作り出す複数の非曲線状回折格子のうちの1つの回折格子を意味する。曲線状回折特徴部
に沿った所与の点において、曲線は、曲線状回折特徴部に沿った別の点における方位配向
角度φfとは概して異なる特定の方位配向角度φfを有する。さらに、特定の方位配向角
度φfによって、所与の点から放射される光ビームの主極大角度方向{θ,φ}の対応す
る方位角成分φが与えられる。いくつかの例では、回折特徴部(例えば溝、隆線など)の
曲線は、円の一区分を表してもよい。円は、ライトガイド表面と同一平面上にあってもよ
い。他の例では、曲線は、例えばライトガイド表面と同一平面上にある楕円または別の曲
線形状の一区分を表してもよい。
In particular, the "underneath diffraction grating" of the multi-beam diffraction grating 124 associated with the curvilinear diffraction grating has different azimuth orientation angles φ f at different points along the curve of the diffraction feature.
The "lower diffraction grating" means one of a plurality of non-curved diffraction gratings that, when overlapped, creates a curved diffraction feature of the multi-beam diffraction grating 124. At a given point along the curved diffraction feature, the curve has a particular orientation angle φ f that is generally different from the orientation angle φ f at another point along the curved diffraction feature. Further, a particular azimuth orientation angle φ f gives the corresponding azimuth component φ in the principal maximal angular direction {θ, φ} of the light beam emitted from a given point. In some examples, the curve of the diffraction feature (eg, groove, ridge, etc.) may represent a section of the circle. The circle may be coplanar with the surface of the light guide. In another example, the curve may represent, for example, an ellipse or another section of curved shape that is coplanar with the light guide surface.
再び図5A〜図5Bを参照すると、3D電子ディスプレイ120の変調層は、ライトバ
ルブアレイ126を備える。様々な実施形態によれば、ライトバルブアレイ126は、3
D電子ディスプレイ120の異なる視像に対応する異なる方向に向けられた光ビーム(す
なわち、異なる主極大角度方向を有する複数の光ビーム)を変調するように構成される。
特に複数の光ビームのうちの光ビームは、ライトバルブアレイ126の個々のライトバル
ブを通過し、それによって変調される。様々な実施形態によれば、変調された異なる方向
に向けられた光ビームは、3D電子ディスプレイ120の画素を表してもよい。様々な例
では、液晶ライトバルブ、電気泳動ライトバルブ、およびエレクトロウェッティングに基
づくライトバルブのうちの1つまたは複数を含むがこれらに限定されない異なるタイプの
ライトバルブがライトバルブアレイ126内で使用されてもよい。
Referring again to FIGS. 5A-5B, the modulation layer of the 3D electronic display 120 includes a light valve array 126. According to various embodiments, the light bulb array 126 is 3
The D electronic display 120 is configured to modulate light beams directed in different directions corresponding to different visual images (ie, a plurality of light beams having different principal maximal angular directions).
In particular, the light beam of the plurality of light beams passes through and is modulated by the individual light bulbs of the light bulb array 126. According to various embodiments, the modulated light beams directed in different directions may represent pixels of the 3D electronic display 120. In various examples, different types of light bulbs are used within the light bulb array 126, including, but not limited to, liquid crystal light bulbs, electrophoretic light bulbs, and one or more of electrowetting-based light bulbs. You may.
本明細書で説明する原理のいくつかの例によれば、3次元(3D)車両監視システムが
提供される。図6は、本明細書で説明する原理の一実施形態による、一例における3次元
(3D)車両監視システム300のブロック図を示す。特に3D車両監視システム300
は、車両が監視方向に動いているときに衝突回避を提供するように構成される。例えば3
D車両監視システム300は、車両の後方の領域を監視するように構成されてもよく、し
たがって車両の操作者に後進補助を提供する。
According to some examples of the principles described herein, a three-dimensional (3D) vehicle monitoring system is provided. FIG. 6 shows a block diagram of a three-dimensional (3D) vehicle monitoring system 300 in an example according to an embodiment of the principles described herein. Especially 3D vehicle monitoring system 300
Is configured to provide collision avoidance when the vehicle is moving in the surveillance direction. For example 3
The D vehicle monitoring system 300 may be configured to monitor the area behind the vehicle, thus providing the vehicle operator with reverse movement assistance.
図6に示されるように、3D車両監視システム300は、3Dカメラ310を備える。
いくつかの実施形態では、3Dカメラ310は、後方に面した3Dカメラ310である。
3Dカメラ310は、車両に隣接した領域(例えば車両の後方)の3D画像を捕捉するよ
うに構成される。様々な実施形態によれば、3Dカメラ310は、車両監視システム10
0に関して上記で説明した3D走査器110と実質的に同様であってもよい。特に3Dカ
メラ310は、車両に隣接した領域を監視するように構成された互いにずれた複数のカメ
ラ、飛行時間カメラ、およびレーザベースの距離センサと2次元(2D)カメラの複合体
のうちの1つまたは複数を備えてもよい。
As shown in FIG. 6, the 3D vehicle monitoring system 300 includes a 3D camera 310.
In some embodiments, the 3D camera 310 is a rear facing 3D camera 310.
The 3D camera 310 is configured to capture a 3D image of an area adjacent to the vehicle (eg, behind the vehicle). According to various embodiments, the 3D camera 310 is a vehicle monitoring system 10.
With respect to 0, it may be substantially the same as the 3D scanner 110 described above. In particular, the 3D camera 310 is one of a plurality of staggered cameras, flight time cameras, and a composite of a laser-based distance sensor and a two-dimensional (2D) camera configured to monitor an area adjacent to the vehicle. It may have one or more.
図6に示される3D車両監視システム300は、画像プロセッサ320をさらに備える
。画像プロセッサ320は、3Dカメラ310によって捕捉された3D画像を用いて、3
D画像化領域の3Dモデルを提供するように構成される。様々な実施形態によれば、3D
モデルは、3D画像化領域内の物体の空間構成を含む。3D画像化領域および3D画像化
領域内の物体は、車両監視システム100に関して上記で説明した領域102および物体
104、104’と実質的に同様であってもよい。
The 3D vehicle monitoring system 300 shown in FIG. 6 further includes an image processor 320. The image processor 320 uses the 3D image captured by the 3D camera 310 to perform 3D.
It is configured to provide a 3D model of the D imaging region. According to various embodiments, 3D
The model includes the spatial composition of the object within the 3D imaging region. The 3D imaging region and the objects in the 3D imaging region may be substantially similar to the regions 102 and objects 104, 104'described above with respect to the vehicle monitoring system 100.
様々な実施形態によれば、3D車両監視システム300は、3D電子ディスプレイ33
0をさらに備える。3D電子ディスプレイ330は、3Dモデルを用いて3D画像化領域
の一部分を表示するように構成される。いくつかの実施形態によれば、閾値距離よりも短
い車両からの距離(例えば車両の後方からの距離)に位置する表示部分内の任意の物体が
、3D電子ディスプレイ330上で視覚的に強調されてもよい。特にいくつかの実施形態
によれば、3D電子ディスプレイ330は、車両からの閾値距離よりも近くに位置する表
示部分内の物体を視覚的に強調するようにさらに構成される。
According to various embodiments, the 3D vehicle monitoring system 300 is a 3D electronic display 33.
It further includes 0. The 3D electronic display 330 is configured to display a portion of the 3D imaging region using a 3D model. According to some embodiments, any object in the display portion located at a distance from the vehicle (eg, distance from the rear of the vehicle) shorter than the threshold distance is visually highlighted on the 3D electronic display 330. You may. In particular, according to some embodiments, the 3D electronic display 330 is further configured to visually emphasize objects in the display portion located closer than the threshold distance from the vehicle.
いくつかの実施形態では、3D電子ディスプレイ330は、上記で説明した車両監視シ
ステム100の3D電子ディスプレイ120と実質的に同様である。例えば閾値距離は、
3D電子ディスプレイ330によって表示される3D画像化領域の一部分に関連付けられ
たゼロ視差平面に対応してもよい。いくつかの実施形態では、視覚的に強調された物体は
、ゼロ視差平面の前方にある(すなわち、3D電子ディスプレイ330の物理的表面の前
方にある)ものとして知覚され得る。さらにいくつかの実施形態では、画像プロセッサ3
20は、表示部分が3D電子ディスプレイ330上にレンダリングされる前に、3Dモデ
ルに対して投影変換を適用するようにさらに構成される。適用される投影変換は、ゼロ視
差平面に対応する閾値距離よりも長い距離に位置する表示部分内の他の物体に比べて、視
覚的に強調された物体の相対サイズを大きくするように構成されてもよい。
In some embodiments, the 3D electronic display 330 is substantially similar to the 3D electronic display 120 of the vehicle monitoring system 100 described above. For example, the threshold distance is
It may correspond to a zero parallax plane associated with a portion of the 3D imaging region displayed by the 3D electronic display 330. In some embodiments, the visually emphasized object can be perceived as being in front of the zero parallax plane (ie, in front of the physical surface of the 3D electronic display 330). In some further embodiments, the image processor 3
20 is further configured to apply a projective transformation to the 3D model before the display portion is rendered on the 3D electronic display 330. The applied projective transformation is configured to increase the relative size of the visually emphasized object compared to other objects in the display area located at a distance longer than the threshold distance corresponding to the zero parallax plane. You may.
いくつかの実施形態では、3D電子ディスプレイ330は、マルチビーム格子ベースの
3D電子ディスプレイを備えてもよい。例えばいくつかの実施形態では、3D電子ディス
プレイ330は、車両監視システム100に関して上記で説明したマルチビーム格子ベー
スのバックライトおよび変調層を有する3D電子ディスプレイ120と実質的に同様であ
ってもよい。特に3D電子ディスプレイ330は、マルチビーム格子ベースのバックライ
トおよび変調層を備えてもよい。マルチビーム格子ベースのバックライトは、光のビーム
(例えばコリメートされた光ビーム)を導波するためのライトガイドと、導波光の一部分
を回折によりカップリングして、ライトガイドから離れるように方向付けられた複数の異
なる方向に向けられた光ビームとして外へ出すように構成されたマルチビーム回折格子の
アレイとを備えてもよい。ライトガイドおよびマルチビーム回折格子は、車両監視システ
ム100について上記で説明した平板ライトガイド122およびマルチビーム回折格子1
24と実質的に同様であってもよい。さらに、変調層は、異なる方向に向けられた光ビー
ムを変調するためのライトバルブアレイを備えてもよい。様々な実施形態によれば、変調
され、異なる方向に向けられた光ビームは、3D電子ディスプレイ330の複数の異なる
視像を形成する。ライトバルブアレイは、車両監視システム100に関して上記で説明し
たライトバルブアレイ126と実質的に同様であってもよい。特に、変調され、異なる方
向に向けられた光ビームは、3D電子ディスプレイ330の異なる「視像」に関連付けら
れた複数の画素を形成する異なる所定の主極大角度方向を有する。
In some embodiments, the 3D electronic display 330 may include a multi-beam grid-based 3D electronic display. For example, in some embodiments, the 3D electronic display 330 may be substantially similar to the 3D electronic display 120 having the multi-beam grid-based backlight and modulation layer described above for the vehicle surveillance system 100. In particular, the 3D electronic display 330 may include a multi-beam grid-based backlight and modulation layer. A multi-beam grating-based backlight is oriented away from a light guide by diffracting a portion of the waveguide light with a light guide for guiding a beam of light (eg, a collimated light beam). It may include an array of multi-beam diffraction gratings configured to exit as light beams directed in a plurality of different directions. The light guide and the multi-beam diffraction grating are the flat plate light guide 122 and the multi-beam diffraction grating 1 described above for the vehicle monitoring system 100.
It may be substantially the same as 24. In addition, the modulation layer may include a light bulb array for modulating light beams directed in different directions. According to various embodiments, the modulated and differently directed light beams form a plurality of different visual images of the 3D electronic display 330. The light bulb array may be substantially similar to the light bulb array 126 described above with respect to the vehicle monitoring system 100. In particular, the modulated and differently directed light beams have different predetermined principal maximal angular directions that form multiple pixels associated with different "visual images" of the 3D electronic display 330.
いくつかの実施形態(図示せず)によれば、3D電子ディスプレイ300は、光源をさ
らに含んでもよい。光源は、導波光ビームとしてライトガイド内で伝播する光を提供する
ように構成される。特に、いくつかの実施形態によれば、導波光は、カップリングしてラ
イトガイドの縁部(または入力端部)に入れられる、光源からの光である。例えば、レン
ズ、コリメート反射体、または同様の装置(図示せず)が、光をカップリングしてライト
ガイド内にその入力端部または縁部において入れることを、容易にすることができる。様
々な例では、光源は、発光ダイオード(LED)を含むがそれに限定されない実質的に任
意の光の発生源を備えてもよい。いくつかの例では、光源は、特定の色により表される狭
帯域のスペクトルを有する実質的に単色の光を生成するように構成された光学エミッタを
備えてもよい。特に、単色光の色は、特定の色空間または色モデル(例えば、赤−緑−青
(RGB)色モデル)の原色とすることができる。
According to some embodiments (not shown), the 3D electronic display 300 may further include a light source. The light source is configured to provide light propagating within the light guide as a waveguide light beam. In particular, according to some embodiments, the waveguide light is light from a light source that is coupled and placed at the edge (or input end) of the light guide. For example, a lens, collimating reflector, or similar device (not shown) can facilitate the coupling of light into a light guide at its input end or edge. In various examples, the light source may include substantially any source of light, including but not limited to light emitting diodes (LEDs). In some examples, the light source may include an optical emitter configured to produce substantially monochromatic light with a narrow band spectrum represented by a particular color. In particular, the color of the monochromatic light can be the primary color of a particular color space or color model (eg, red-green-blue (RGB) color model).
本明細書で説明する原理のいくつかの例によれば、車両監視方法が提供される。車両監
視方法は、車両に隣接したエリアまたは領域を監視するために用いられ得る。例えばエリ
アまたは領域は、車両の前方、側方、および後方または後ろの領域を含んでもよいが、こ
れらに限定されない。
According to some examples of the principles described herein, vehicle monitoring methods are provided. Vehicle monitoring methods can be used to monitor an area or area adjacent to a vehicle. For example, the area or area may include, but is not limited to, the front, side, and rear or rear areas of the vehicle.
図7は、本明細書で説明する原理と一致した一実施形態による、一例における車両監視
方法400のフローチャートを示す。図7に示されるように、車両監視方法400は、3
D走査器を用いて車両に隣接した領域の3D走査を捕捉するステップ410を備える。様
々な実施形態によれば、捕捉するステップ410に用いられる3D走査器は、車両監視シ
ステム100に関して上記で説明した3D走査器110と実質的に同様であってもよい。
例えば3D走査器は、互いにずれた複数のカメラ(例えばカメラの両眼対)、飛行時間カ
メラ、およびレーザベースの距離センサと2次元(2D)カメラの複合体のうちの1つま
たは複数を備えてもよい。いくつかの例では、3D走査器は、3D車両監視システム30
0に関して上記で説明した3Dカメラ310と実質的に同様であってもよい。
FIG. 7 shows a flowchart of the vehicle monitoring method 400 in one example according to one embodiment consistent with the principles described herein. As shown in FIG. 7, the vehicle monitoring method 400 is 3.
A step 410 is provided for capturing a 3D scan of an area adjacent to the vehicle using a D-scanner. According to various embodiments, the 3D scanner used in step 410 to capture may be substantially similar to the 3D scanner 110 described above with respect to the vehicle monitoring system 100.
For example, a 3D scanner comprises one or more cameras that are offset from each other (eg, binocular pairs of cameras), a flight time camera, and a composite of a laser-based distance sensor and a two-dimensional (2D) camera. You may. In some examples, the 3D scanner is the 3D vehicle monitoring system 30.
With respect to 0, it may be substantially the same as the 3D camera 310 described above.
図7に示された車両監視方法400は、捕捉された3D走査から3Dモデルを生成する
ステップをさらに備える。様々な実施形態によれば、3Dモデルは、走査領域内に位置す
る物体の空間構成を含む。例えば3Dモデルは、3D走査器によって生成される点群およ
び物体メッシュのうちの一方または両方を用いて、3D走査から生成され得る。
The vehicle monitoring method 400 shown in FIG. 7 further comprises a step of generating a 3D model from the captured 3D scan. According to various embodiments, the 3D model includes a spatial configuration of an object located within the scanning area. For example, a 3D model can be generated from a 3D scan using one or both of the point cloud and object mesh generated by the 3D scanner.
様々な実施形態によれば、車両監視方法400は、3Dモデルを用いて走査領域の一部
分を表示するステップ430をさらに備える。様々な実施形態によれば、走査領域の一部
分を表示するステップ430は、車両からの距離が閾値距離よりも近い表示部分内の物体
を視覚的に強調するステップを備える。いくつかの実施形態では、走査領域の一部分を表
示するステップ430は、上記で説明した車両監視システム100の電子ディスプレイ1
20と実質的に同様の電子ディスプレイを使用してもよい。さらに、物体を視覚的に強調
するステップは、上記で説明した視覚的な強調の任意の形態と実質的に同様であってもよ
い。例えば物体は、マスク、輪郭線、および警告アイコンのうちの1つまたは複数を用い
て視覚的に強調されてもよい。別の例では、走査領域の一部分を表示するステップ430
は、例えば3D車両監視システム300の3D電子ディスプレイ330に関して上記で説
明した3D電子ディスプレイを用いるステップを備える。3D電子ディスプレイを用いる
と、視覚的に強調された物体は、閾値距離に対応した3D電子ディスプレイのゼロ視差平
面の前方にあるように見える。
According to various embodiments, the vehicle monitoring method 400 further comprises step 430 displaying a portion of the scanning area using a 3D model. According to various embodiments, step 430 displaying a portion of the scanning area comprises a step of visually emphasizing an object in the display portion whose distance from the vehicle is closer than the threshold distance. In some embodiments, step 430 displaying a portion of the scanning area is the electronic display 1 of the vehicle monitoring system 100 described above.
An electronic display substantially similar to 20 may be used. Further, the steps of visually enhancing an object may be substantially similar to any form of visual enhancement described above. For example, an object may be visually highlighted with one or more of masks, contours, and warning icons. In another example, step 430 displaying a portion of the scanning area.
Provide, for example, a step using the 3D electronic display described above with respect to the 3D electronic display 330 of the 3D vehicle monitoring system 300. Using a 3D electronic display, the visually emphasized object appears to be in front of the zero parallax plane of the 3D electronic display corresponding to the threshold distance.
いくつかの実施形態によれば、3D電子ディスプレイ(例えばマルチビーム格子ベース
のバックライトを有する3D電子ディスプレイ)を用いて走査領域の一部分を表示するス
テップ430は、光を平板ライトガイド内で光ビームとして非ゼロの伝播角度で導波する
ステップをさらに備えてもよい。3D電子ディスプレイを用いて走査領域の一部分を表示
するステップ430は、平板ライトガイド上のマルチビーム回折格子のアレイを用いて、
導波光ビームの一部分を回折によりカップリングして外へ出すステップをさらに備えても
よい。例えば導波光ビームの一部分を回折によりカップリングして外へ出すステップは、
3D電子ディスプレイの異なる視像に対応する複数の異なる主極大角度方向に、平板ライ
トガイドから離れるように方向付けられた複数のカップリングして外へ出される光ビーム
を生成するステップを備えてもよい。さらに、3D電子ディスプレイを用いて走査領域の
一部分を表示するステップ430は、複数のカップリングして外へ出される光ビームを、
複数のライトバルブを用いて変調するステップをさらに備えてもよく、変調された光ビー
ムは、3D電子ディスプレイの画素を表す。
According to some embodiments, step 430 displaying a portion of the scanning area using a 3D electronic display (eg, a 3D electronic display with a multi-beam grid-based backlight) emits light in a flat plate light guide. It may further include a step of waveguideing at a non-zero propagation angle. Step 430, which displays a portion of the scanning area using a 3D electronic display, uses an array of multi-beam diffraction gratings on a flat plate light guide.
Further, a step of coupling a part of the waveguide light beam by diffraction to the outside may be provided. For example, the step of coupling a part of the waveguide light beam by diffraction and putting it out is
Even with multiple couplings oriented away from the flat plate light guide to generate an outgoing light beam in multiple different principal maximal angles corresponding to different visions of the 3D electronic display. Good. Further, in step 430, which displays a part of the scanning area using a 3D electronic display, a plurality of coupling light beams to be emitted to the outside are generated.
It may further include a step of modulating with a plurality of light bulbs, where the modulated light beam represents a pixel in a 3D electronic display.
さらに、車両監視方法400は、走査領域の一部分を3Dディスプレイ上に表示するス
テップ430の前に、3Dモデルに対して投影変換を適用するステップを備えてもよい。
いくつかの実施形態では、投影変換は、ゼロ視差平面に対応する閾値距離よりも遠い距離
にある画像内の物体に比べて、強調された物体の相対サイズを大きくするために、表示部
分の奥行き圧縮を含んでもよい。
Further, the vehicle monitoring method 400 may include a step of applying a projective transformation to the 3D model before the step 430 of displaying a part of the scanning area on the 3D display.
In some embodiments, the projective transformation is the depth of the display area to increase the relative size of the highlighted object compared to the object in the image at a distance farther than the threshold distance corresponding to the zero parallax plane. It may include compression.
このように、閾値距離よりも車両に近い物体を視覚的に強調する車両監視システム、3
D車両監視システム、および車両監視方法の例が説明された。上述の例は、本明細書で説
明する原理を表す多数の特定の例のいくつかを単に例示するものであることが理解される
べきである。明らかに当業者は、添付の特許請求の範囲により定義される範囲から逸脱せ
ずに数多くの他の構成を容易に考案することができる。
In this way, a vehicle monitoring system that visually emphasizes objects closer to the vehicle than the threshold distance, 3.
An example of the D vehicle monitoring system and the vehicle monitoring method was explained. It should be understood that the above examples merely exemplify some of the many specific examples that represent the principles described herein. Obviously, one of ordinary skill in the art can easily devise a number of other configurations without departing from the scope defined by the appended claims.
100 車両監視システム
102 走査領域
104 物体
106 平面
108 表示部分
110 3次元(3D)走査器
120 電子ディスプレイ
122 平板ライトガイド
124 マルチビーム回析格子
126 ライトバルブアレイ
210 マスク
220 輪郭線
230 警告アイコン
300 3次元(3D)車両監視システム
310 3Dカメラ
320 画像プロセッサ
330 3D電子ディスプレイ
400 車両監視方法
100 Vehicle monitoring system 102 Scanning area 104 Object 106 Plane 108 Display part 110 3D (3D) scanner 120 Electronic display 122 Flat plate light guide 124 Multi-beam diffracting grid 126 Light valve array 210 Mask 220 Contour line 230 Warning icon 300 3D (3D) Vehicle monitoring system 310 3D camera 320 Image processor 330 3D electronic display 400 Vehicle monitoring method
本開示は以下の[1]から[20]を含む。
[1]車両に隣接した領域を走査するように構成された3次元(3D)走査器であって、上記走査が、上記走査された領域内に位置する物体の空間構成を含む3Dモデルを提供するために用いられる、走査器と、
上記3Dモデルを用いて上記走査領域の一部分を表示し、上記車両からの閾値距離よりも近くに位置する上記表示された部分内の物体を視覚的に強調するように構成された電子ディスプレイと、を備え、
上記視覚的な強調が、上記閾値距離よりも上記車両に近い上記物体の、ユーザによる知覚を向上させるように構成された、車両監視システム。
[2]上記3D走査器が、互いにずれた複数のカメラを備え、上記3D走査器からの距離が、上記複数のうちの異なるカメラによって捕捉された別々の画像を用いた視差推定によって判定される、上記[1]に記載の車両監視システム。
[3]上記3D走査器が飛行時間カメラを備える、上記[1]に記載の車両監視システム。
[4]上記3D走査器が、
距離センサから上記走査領域内の複数の点までの距離を測定するように構成された上記距離センサと、
上記走査領域の2次元(2D)画像を捕捉するように構成されたカメラとを備え、上記測定された距離が、上記3Dモデルを提供するための点群および物体メッシュのうちの一方または両方を生成するために用いられ、上記2D画像が、上記3Dモデルをペイントするために用いられる、上記[1]に記載の車両監視システム。
[5]上記距離センサが、
上記走査領域を走査するように構成されたレーザと、
上記走査領域内の物体から反射されたレーザ光を用いて、上記複数の点までの距離を測定するように構成された光学センサとを備える、上記[4]に記載の車両監視システム。
[6]上記表示部分内で上記車両からの閾値距離よりも近くに位置する上記物体の視覚的な強調が、上記電子ディスプレイによる、上記表示された物体に適用されたマスク、上記表示された物体の周りの輪郭線、および上記表示された物体を示す警告アイコンのうちの1つまたは複数を備える、上記[1]に記載の車両監視システム。
[7]上記電子ディスプレイが、3D電子ディスプレイを備え、上記3D電子ディスプレイによって表示された上記走査領域の上記一部分に関連付けられたゼロ視差平面に、上記閾値距離が対応しており、上記車両からの閾値距離よりも近くに位置する上記物体の上記視覚的な強調が、上記3D電子ディスプレイの上記ゼロ視差平面の前方に上記物体があるという視覚的な知覚である、上記[1]に記載の車両監視システム。
[8]上記表示部分が上記3Dディスプレイ上にレンダリングされる前に、上記3Dモデルに対して投影変換を適用するように構成された画像プロセッサをさらに備え、上記投影変換が、上記ゼロ視差平面に対応する上記閾値距離よりも長い距離にある表示部分内の物体に比べて、上記強調された物体の相対サイズを大きくするように構成された、上記[7]に記載の車両監視システム。
[9]上記3D電子ディスプレイが、
非ゼロの伝播角度で光ビームを導波するように構成された平板ライトガイドと、
マルチビーム回折格子のアレイであって、上記アレイのマルチビーム回折格子が、上記3D電子ディスプレイの異なる視像に対応する異なる主角度方向を有する複数のカップリングして外へ出される光ビームとして、上記導波光ビームの一部分を回折によりカップリングして外へ出すように構成された、マルチビーム回折格子のアレイと、
上記3D電子ディスプレイの上記異なる視像に対応する上記複数のカップリングして外へ出される光ビームを変調するように構成されたライトバルブアレイであって、上記変調された光ビームが、上記3D電子ディスプレイの画素を表す、ライトバルブアレイとを備える、上記[7]に記載の車両監視システム。
[10]上記マルチビーム回折格子が、線形チャープ回折格子を備え、上記マルチビーム回折格子の回折特徴部が、上記平板ライトガイド表面内の曲線状の溝、および上記平板ライトガイド表面上の曲線状の隆線のうちの一方または両方を備える、上記[9]に記載の車両監視システム。
[11]上記3D走査器が、上記車両の後方の領域を走査するように構成され、上記向上したユーザによる知覚が、上記車両が後ろ向きに動いているときに衝突回避を補助するように構成され、上記車両監視システムが、リアビューの後進補助車両監視システムである、上記[1]に記載の車両監視システム。
[12]車両に隣接した領域の3D画像を捕捉するように構成された3Dカメラと、
上記3D画像を用いて、上記3D画像化された領域の3Dモデルを提供するように構成された画像プロセッサであって、上記3Dモデルが、上記3D画像化領域内の物体の空間構成を含む、画像プロセッサと、
上記3Dモデルを用いて上記3D画像化領域の一部分を表示し、上記車両からの閾値距離よりも近くに位置する上記表示部分内の物体を視覚的に強調するように構成された3D電子ディスプレイとを備え、
上記視覚的に強調された物体が、上記車両が上記隣接領域の方向に動いているときに衝突回避を提供するように構成された、3次元(3D)車両監視システム。
[13]上記3Dカメラが、互いにずれた複数のカメラ、飛行時間カメラ、およびレーザベースの距離センサと2次元(2D)カメラの複合体のうちの1つまたは複数を備える、上記[12]に記載の3D車両監視システム。
[14]上記閾値距離が、上記3D電子ディスプレイによって表示されるように構成された上記3D画像化領域の上記一部分に関連付けられたゼロ視差平面に対応しており、上記表示部分内の上記視覚的に強調された物体が、上記ゼロ視差平面の前方にあるものとして知覚される、上記[12]に記載の3D車両監視システム。
[15]上記画像プロセッサが、上記3D画像化領域の一部分が上記3D電子ディスプレイ上に表示される前に、上記3Dモデルに投影変換を適用するようにさらに構成され、上記投影変換が、上記表示部分内の他の物体に比べて、上記視覚的に強調された物体の相対サイズを大きくするように構成され、上記他の物体が、上記ゼロ視差平面に対応する上記閾値距離よりも長い距離に位置する、上記[14]に記載の3D車両監視システム。
[16]上記3D電子ディスプレイが、マルチビーム格子ベースの3D電子ディスプレイを備える、上記[12]に記載の3D車両監視システム。
[17]3D走査器を用いて、車両に隣接する領域の3D走査を捕捉するステップと、
上記捕捉された3D走査から3Dモデルを生成するステップであって、上記3Dモデルが、上記走査された領域内に位置する物体の空間構成を含む、生成するステップと、
上記3Dモデルを用いて、上記走査領域の一部分を表示するステップとを含み、
上記走査領域の一部分を表示するステップが、上記車両からの距離が閾値距離よりも短い上記表示部分内の物体を視覚的に強調するステップを含み、
上記視覚的に強調された物体が、上記閾値距離よりも上記車両に近い上記物体の、ユーザによる知覚を向上させるように構成された、車両監視方法。
[18]上記走査領域の一部分を表示するステップが、3D電子ディスプレイを用いるステップをさらに含み、上記視覚的に強調された物体が、上記閾値距離に対応する上記3D電子ディスプレイのゼロ視差平面の前方にあるように見え、上記3Dモデルを生成するステップが、上記3D電子ディスプレイ上に上記走査領域の上記一部分を表示するステップの前に、上記3Dモデルに対して投影変換を適用するステップを含む、上記[17]に記載の車両監視方法。
[19]上記投影変換が、上記ゼロ視差平面に対応する上記閾値距離よりも長い距離にある上記走査領域内の物体に比べて、上記視覚的に強調された物体の相対サイズを大きくするために、上記表示部分の奥行き圧縮を含む、上記[18]に記載の車両監視方法。
[20]上記3D電子ディスプレイを用いて上記走査領域の一部分を表示するステップが、
光を、非ゼロの伝播角度で光ビームとして平板ライトガイド内で導波するステップと、
上記平板ライトガイド上のマルチビーム回折格子のアレイを用いて、上記導波光ビームの一部分を回折によりカップリングして外へ出すステップであって、上記3D電子ディスプレイの異なる視像に対応する複数の異なる主角度方向に、上記平板ライトガイドから離れるように方向付けられた複数のカップリングして外へ出される光ビームを生成するステップを含む、上記導波光ビームの一部分を回折によりカップリングして外へ出すステップと、
複数のライトバルブを用いて、上記複数のカップリングして外へ出される光ビームを変調するステップであって、上記変調された光ビームが、上記一部分を3D画像として表示するための上記3D電子ディスプレイの画素を表す、変調するステップとを含む、上記[18]に記載の車両監視方法。
放射される光に関連するパッシブディスプレイの限界を克服するために、多くのパッシブディスプレイは外部光源に連結される。連結された光源は、通常ならばパッシブ型のこれらのディスプレイが光を放射し、実質的にアクティブディスプレイとして機能することを可能にし得る。このような連結された光源の例は、バックライトである。バックライトは、通常ならばパッシブ型のディスプレイの裏側に、このパッシブディスプレイを照射するように配置された光源(多くの場合、パネル光源)である。例えば、バックライトはLCDまたはEPディスプレイに連結されてもよい。バックライトは光を放射し、この光がLCDまたはEPディスプレイを通過する。放射された光は、LCDまたはEPディスプレイにより変調され、変調された光はその後、LCDまたはEPディスプレイから放射される。多くの場合、バックライトは白色光を放射するように構成される。その場合、白色光を、ディスプレイに用いられる様々な色に変換するために、カラーフィルタが用いられる。カラーフィルタは、例えばLCDまたはEPディスプレイの出力部に配置されてもよく(あまり一般的ではない)、またはバックライトと、LCDもしくはEPディスプレイとの間に配置されてもよい。
The present disclosure includes the following [1] to [20].
[1] A three-dimensional (3D) scanner configured to scan a region adjacent to a vehicle, the scan providing a 3D model including a spatial configuration of an object located within the scanned region. And the scanner used to
An electronic display configured to display a portion of the scanning area using the 3D model and visually emphasize an object in the displayed portion located closer than the threshold distance from the vehicle. With
A vehicle monitoring system in which the visual enhancement is configured to improve the user's perception of the object closer to the vehicle than the threshold distance.
[2] The 3D scanner includes a plurality of cameras displaced from each other, and the distance from the 3D scanner is determined by parallax estimation using different images captured by different cameras among the plurality of cameras. , The vehicle monitoring system according to the above [1].
[3] The vehicle monitoring system according to the above [1], wherein the 3D scanner includes a flight time camera.
[4] The above 3D scanner
The distance sensor configured to measure the distance from the distance sensor to a plurality of points in the scanning area, and the distance sensor.
With a camera configured to capture a two-dimensional (2D) image of the scanning area, the measured distance may provide one or both of a point cloud and an object mesh to provide the 3D model. The vehicle monitoring system according to the above [1], which is used for generating and the above 2D image is used for painting the above 3D model.
[5] The distance sensor
A laser configured to scan the scanning area and
The vehicle monitoring system according to [4] above, comprising an optical sensor configured to measure distances to the plurality of points using laser light reflected from an object in the scanning region.
[6] The visual enhancement of the object located closer than the threshold distance from the vehicle in the display portion is applied to the displayed object by the electronic display, the mask applied to the displayed object, and the displayed object. The vehicle monitoring system according to [1] above, comprising a contour line around the object and one or more of the warning icons indicating the displayed object.
[7] The electronic display includes a 3D electronic display, and the threshold distance corresponds to a zero parallax plane associated with the portion of the scanning region displayed by the 3D electronic display, and the threshold distance corresponds to the vehicle. The vehicle according to [1] above, wherein the visual enhancement of the object located closer than the threshold distance is the visual perception that the object is in front of the zero dilatation plane of the 3D electronic display. Monitoring system.
[8] An image processor configured to apply a projective transformation to the 3D model before the display portion is rendered on the 3D display is further provided, and the projective transformation is performed on the zero parallax plane. The vehicle monitoring system according to [7], wherein the relative size of the emphasized object is made larger than that of an object in a display portion at a distance longer than the corresponding threshold distance.
[9] The above 3D electronic display
A flat plate light guide configured to guide the light beam at a non-zero propagation angle,
An array of multi-beam diffraction gratings, wherein the multi-beam diffraction grating of the array is used as a plurality of coupled light beams having different principal angular directions corresponding to different visual images of the 3D electronic display. An array of multi-beam diffraction gratings configured to couple a part of the waveguide light beam by diffraction and put it out.
A light bulb array configured to modulate a plurality of coupled and outgoing light beams corresponding to the different visual images of the 3D electronic display, wherein the modulated light beam is the 3D. The vehicle monitoring system according to [7] above, comprising a light bulb array representing pixels of an electronic display.
[10] The multi-beam diffraction grating includes a linear charp diffraction grating, and the diffraction feature portion of the multi-beam diffraction grating is a curved groove in the flat plate light guide surface and a curved shape on the flat plate light guide surface. The vehicle monitoring system according to [9] above, comprising one or both of the ridges of the above.
[11] The 3D scanner is configured to scan the area behind the vehicle, and the improved user perception is configured to assist collision avoidance when the vehicle is moving backwards. The vehicle monitoring system according to the above [1], wherein the vehicle monitoring system is a rear view auxiliary vehicle monitoring system.
[12] A 3D camera configured to capture a 3D image of an area adjacent to the vehicle.
An image processor configured to use the 3D image to provide a 3D model of the 3D imaged region, wherein the 3D model includes a spatial configuration of an object in the 3D imaged region. With an image processor
A 3D electronic display configured to display a part of the 3D imaging region using the 3D model and visually emphasize an object in the display portion located closer than the threshold distance from the vehicle. With
A three-dimensional (3D) vehicle surveillance system configured such that the visually emphasized object provides collision avoidance when the vehicle is moving in the direction of the adjacent region.
[13] In the above [12], the above 3D camera includes a plurality of cameras displaced from each other, a flight time camera, and one or a plurality of a composite of a laser-based distance sensor and a two-dimensional (2D) camera. The described 3D vehicle monitoring system.
[14] The threshold distance corresponds to the zero parallax plane associated with the portion of the 3D imaging region configured to be displayed by the 3D electronic display, and the visual within the display portion. The 3D vehicle surveillance system according to [12] above, wherein the object emphasized in is perceived as being in front of the zero parallax plane.
[15] The image processor is further configured to apply a projective transformation to the 3D model before a portion of the 3D imaging region is displayed on the 3D electronic display, which displays the display. The relative size of the visually emphasized object is configured to be larger than the other objects in the portion so that the other objects are at a distance longer than the threshold distance corresponding to the zero parallax plane. The 3D vehicle monitoring system according to [14] above, which is located.
[16] The 3D vehicle monitoring system according to [12] above, wherein the 3D electronic display includes a multi-beam grid-based 3D electronic display.
[17] A step of capturing a 3D scan of an area adjacent to the vehicle using a 3D scanner.
A step of generating a 3D model from the captured 3D scan, wherein the 3D model includes a spatial configuration of an object located within the scanned area.
Including a step of displaying a part of the scanning area using the 3D model.
The step of displaying a part of the scanning area includes a step of visually emphasizing an object in the display part where the distance from the vehicle is shorter than the threshold distance.
A vehicle monitoring method in which the visually emphasized object is configured to improve the user's perception of the object closer to the vehicle than the threshold distance.
[18] The step of displaying a part of the scanning area further includes the step of using the 3D electronic display, and the visually emphasized object is in front of the zero parallax plane of the 3D electronic display corresponding to the threshold distance. The step of generating the 3D model includes applying a projection transformation to the 3D model before the step of displaying the portion of the scanning area on the 3D electronic display. The vehicle monitoring method according to the above [17].
[19] In order for the projective transformation to increase the relative size of the visually emphasized object as compared to an object in the scanning region at a distance longer than the threshold distance corresponding to the zero parallax plane. The vehicle monitoring method according to the above [18], which includes the depth compression of the display portion.
[20] The step of displaying a part of the scanning area using the 3D electronic display is
Steps to guide light as a light beam at a non-zero propagation angle in a flat plate light guide,
A plurality of steps corresponding to different visual images of the 3D electronic display, which is a step of coupling a part of the waveguide light beam by diffraction and taking it out by using an array of multi-beam diffraction gratings on the flat plate light guide. A portion of the waveguide light beam is diffracted and coupled, comprising a plurality of couplings directed away from the flat plate light guide to generate an outgoing light beam in different principal angular directions. Steps to get out and
A step of modulating a plurality of coupling light beams emitted to the outside by using a plurality of light bulbs, wherein the modulated light beam displays a part of the light beam as a 3D image. The vehicle monitoring method according to [18] above, comprising a step of modulating, representing pixels of a display.
To overcome the limitations of passive displays associated with emitted light, many passive displays are coupled to an external light source. A coupled light source may allow these normally passive displays to radiate light and effectively function as active displays. An example of such a connected light source is a backlight. The backlight is a light source (often a panel light source) that is usually arranged behind the passive display to illuminate the passive display. For example, the backlight may be connected to an LCD or EP display. The backlight emits light that passes through the LCD or EP display. The emitted light is modulated by the LCD or EP display, and the modulated light is then emitted from the LCD or EP display. Backlights are often configured to emit white light. In that case, color filters are used to convert the white light into the various colors used in the display. Color filters may be located, for example, on the output of an LCD or EP display (less common), or between the backlight and the LCD or EP display.
本明細書で説明するいくつかの実施形態によれば、物体の視覚的強調は、3D電子ディスプレイ(単色およびカラーのうちの一方または両方)によって提供される。さらに様々な実施形態では、3D電子ディスプレイは、いわゆる「裸眼」の3Dまたはオートステレオスコピックな3Dの態様で、画像および関連情報を提示するように構成されてもよい。特にいくつかの実施形態では、3D電子ディスプレイは、回折格子ベースのまたは「格子ベースの」バックライトを使用して、3D画像または情報の異なる視像を生成してもよい。格子ベースのバックライトを使用する3D電子ディスプレイでは、複数の回折格子を用いて光がライトガイドからカップリングして外へ出される。カップリングして外へ出される光は、事前定義された方向(例えば視認方向)に向けられた複数の光ビームを形成する。さらに複数の光ビームのうちの光ビームは、互いに異なる主角度方向を有して、電子ディスプレイの視認方向に光照射野を形成または提供してもよく、いくつかの実施形態では、複数の原色を表してもよい。異なる主角度方向を有する光ビーム(「異なる方向に向けられた光ビーム」とも呼ばれる)、およびいくつかの実施形態では異なる色を表す光ビームは、3次元(3D)情報を含む情報をオートステレオスコピックに表示するために使用され得る。例えば、異なる方向に向けられた異なる色の光ビームは変調され、「裸眼」3D電子ディスプレイの異なる視像の色画素として機能してもよく、またはその異なる視像を表してもよい。
According to some embodiments described herein, visual enhancement of an object is provided by a 3D electronic display (single color and / or color). In yet various embodiments, the 3D electronic display may be configured to present images and related information in a so-called "naked eye" 3D or autostereoscopic 3D embodiment. In particular, in some embodiments, the 3D electronic display may use a grating-based or "grating-based" backlight to generate 3D images or different visual images of information. In a 3D electronic display that uses a grating-based backlight, light is coupled out of the light guide using multiple gratings. The light that is coupled and emitted to the outside forms a plurality of light beams directed in a predefined direction (for example, a viewing direction). Further the light beam of the plurality of light beams have different principal angles of directions may form or provide light field in the viewing direction of the electronic display, in some embodiments, a plurality of primary colors May be represented. Light beam, auto stereo information including 3-dimensional (3D) information representative of the different colors in different principal angles of the light beam having a direction (also referred to as "light beam directed to a different direction"), and some embodiments Can be used to display in a scopic. For example, light beams of different colors directed in different directions may be modulated to function as color pixels of different visual images of a "naked eye" 3D electronic display, or to represent different visual images thereof.
本明細書における定義上、「マルチビーム回折格子」は、複数の光ビームを含む、カップリングして外へ出される光を生成する回折格子である。さらに、マルチビーム回折格子により生成される複数の光ビームは、本明細書における定義上、互いに異なる主角度方向(principal angular direction)を有する。特に、定義上、マルチビーム回折格子による入射光の回折カップリングおよび回折的方向変更の結果として、複数の光ビームのうちの1つの光ビームは、複数の光ビームのうちの別の光ビームとは異なる所定の主角度方向を有する。複数の光ビームは光照射野を形成してもよい。例えば、複数の光ビームは、8つの異なる主角度方向を有する8つの光ビームを含んでもよい。例えば、組み合わされた8つの光ビーム(すなわち、複数の光ビーム)が、光照射野(light field)を表してもよい。様々な実施形態によれば、様々な光ビームの異なる主角度方向は、それぞれの光ビームの原点でマルチビーム回折格子の回折特徴部の格子ピッチまたは間隔と、向きまたは回転とを組み合わせることによって、マルチビーム回折格子に入射する光の伝播方向に対して決定される。
As defined herein, a "multi-beam diffraction grating" is a diffraction grating that includes a plurality of light beams to generate light that is coupled and emitted to the outside. Further, a plurality of light beams generated by the multi-beam diffraction grating, by definition herein, have different principal angles of direction (principal angular direction) to each other. In particular, by definition, as a result of diffractive coupling and diffractive redirection of incident light by a multi-beam grating, one light beam of multiple light beams is with another light beam of multiple light beams. having a predetermined main angle direction different from. The plurality of light beams may form a light irradiation field. For example, a plurality of light beams may include eight light beams having eight different principal angles of direction. For example, eight combined light beams (ie, a plurality of light beams) may represent a light field. According to various embodiments, different principal angles of direction of the various light beams, the grating pitch or spacing of the diffractive features of the multi-beam diffraction grating at the origin of each light beam, by combining the orientation or rotation, It is determined with respect to the propagation direction of the light incident on the multi-beam diffraction grating.
本明細書で説明する様々な実施形態によれば、回折格子(例えばマルチビーム回折格子)によってカップリングしてライトガイドから外へ出される光は、電子ディスプレイの画素を表す。特に、異なる主角度方向を有する複数の光ビームを生成するためのマルチビーム回折格子を有するライトガイドは、「裸眼」3次元(3D)電子ディスプレイ(マルチビューもしくは「ホログラフィック」電子ディスプレイ、またはオートステレオスコピック・ディスプレイとも呼ばれる)などであるがこれらに限定されない電子ディスプレイのバックライト、またはそれらの電子ディスプレイと併せて用いられるバックライトの一部とすることができる。したがって、マルチビーム回折格子を用いて導波光をライトガイドからカップリングして外へ出すことにより生成される異なる方向に向けられた光ビームは、3D電子ディスプレイの「画素」とすることができる、または「画素」を表すことができる。
According to the various embodiments described herein, the light that is coupled by a diffraction grating (eg, a multi-beam diffraction grating) and emitted out of the light guide represents a pixel in an electronic display. In particular, the light guide having a multi-beam diffraction grating for generating a plurality of light beams having a main angle of direction different from "naked eye" 3-dimensional (3D) electronic display (multiview or "Holographic" electronic display or auto, It can be part of an electronic display backlight, such as (also called a stereoscopic display), but not limited to these, or a backlight used in conjunction with those electronic displays. Therefore, the light beams directed in different directions generated by coupling the waveguide light from the light guide to the outside using a multi-beam diffraction grating can be the "pixels" of the 3D electronic display. Alternatively, it can represent a "pixel".
様々な実施形態によれば、図5A〜図5Cに示される3D電子ディスプレイ120は、変調された「指向性の」光、すなわち異なる主角度方向を有する光ビームを備える光、を提供するように構成される。例えば、図5A〜図5Cに示されるように、3D電子ディスプレイ120は、矢印で示される異なる所定の主角度方向に(例えば光照射野として)3D電子ディスプレイ120から出て行くように方向付けられる複数の光ビームをもたらす、または発生させることができる。次いで複数の光ビームは、視覚的に強調された物体を含むがそれに限定されない3Dコンテンツを有する情報の表示を容易にするように、変調されてもよい。いくつかの実施形態では、異なる所定の主角度方向を有する変調された光ビームは、3D電子ディスプレイ120の複数の画素を形成する。さらに、3D電子ディスプレイ120は、3D電子ディスプレイ120の異なる「視像」に関連する画素に光ビームが対応するいわゆる「裸眼」の3D電子ディスプレイ(例えば、マルチビュー、「ホログラフィック」、またはオートステレオスコピックなディスプレイ)である。
According to various embodiments, 3D electronic display 120 shown in FIG 5A~ 5C are to provide light, comprising a light beam having a modulated "directional" light, i.e. different principal angles of direction It is composed. For example, as shown in FIG 5A~ Figure 5C, 3D electronic display 120 is oriented so leave the different predetermined main Angle direction (for example, as light-field) 3D electronic display 120 indicated by the arrow Multiple light beams can be brought about or generated. The plurality of light beams may then be modulated to facilitate the display of information having 3D content including, but not limited to, visually emphasized objects. In some embodiments, the modulated light beams having different predetermined main angle of direction to form a plurality of pixels of the 3D electronic display 120. Further, the 3D electronic display 120 is a so-called "naked eye" 3D electronic display (eg, multi-view, "holographic", or autostereo) in which the light beam corresponds to pixels associated with different "visual images" of the 3D electronic display 120. It is a scopic display).
図5A、図5B、および図5Cでは、示される3D電子ディスプレイ120のマルチビーム格子ベースのバックライトは、マルチビーム回折格子124のアレイをさらに備える。図5A〜図5Bに示されるように、マルチビーム回折格子124は、平板ライトガイド122の表面(例えば上面または前面)に位置付けられる。他の例(図示せず)では、マルチビーム回折格子124の1つまたは複数は、平板ライトガイド122の中に位置付けられてもよい。さらに別の例(図示せず)では、マルチビーム回折格子124の1つまたは複数は、平板ライトガイド122の下面もしくは背面にまたはその上に(すなわちマルチビーム回折格子124によって示される面とは反対の面に)位置付けられてもよい。平板ライトガイド122とマルチビーム回折格子124のアレイとを組み合わせることによって、それらが3D電子ディスプレイ120のマルチビーム回折格子ベースのバックライトを実現する、またはそのバックライトとして機能する。
In FIGS. 5A, 5B, and 5C, the multi-beam grating-based backlight of the 3D electronic display 120 shown further comprises an array of multi-beam gratings 124. As shown in FIGS. 5A-5B, the multi-beam diffraction grating 124 is positioned on the surface (eg, top or front) of the flat plate light guide 122. In another example (not shown), one or more of the multi-beam diffraction gratings 124 may be positioned within the flat plate light guide 122. In yet another example (not shown), multi one or more beams diffraction grating 124 is opposite to the surface shown in the lower surface or back surface of the flat light guide 122 or by on (i.e. multi-beam diffraction grating 124 that It may be positioned (on the surface of). By combining the flat plate light guide 122 with an array of multi-beam gratings 124, they realize or act as a backlight for the multi-beam grating-based backlight of the 3D electronic display 120.
様々な実施形態によれば、アレイのマルチビーム回折格子124は、導波光ビームの一部分を散乱させてまたは回折によりカップリングして、3D電子ディスプレイ120の異なる視像に対応する異なる主角度方向を有する複数の光ビームとして外へ出すように
構成される。例えば、導波光ビームの一部分は、マルチビーム回折格子124によって平板ライトガイド表面を通って(例えば、平板ライトガイド122の上面を通って)回折によりカップリングして外へ出されてもよい。さらに、マルチビーム回折格子124は、導波光ビームの一部分を回折によりカップリングして、カップリングして外へ出される光ビームとして外へ出し、そのカップリングして外へ出される光ビームを、複数の光ビームとして平板ライトガイド表面から離れるように回折により方向変更するように構成される。上述したように、複数の光ビームうちのそれぞれは、マルチビーム回折格子124の回折特徴部の特徴によって決定される異なる所定の主角度方向を有する。
According to various embodiments, the multi-beam diffraction grating 124 of the array is coupled by or diffraction by scattering a portion of the guided light beam, the main angle of different directions corresponding to different viewing image with 3D electronic display 120 It is configured to go out as a plurality of light beams having. For example, a portion of the waveguide light beam may be diffractively coupled out by a multi-beam diffraction grating 124 through the flat plate light guide surface (eg, through the top surface of the flat plate light guide 122). Further, the multi-beam diffraction grating 124 couples a part of the waveguide light beam by diffraction, couples the light beam to the outside as a light beam to be emitted to the outside, and the light beam to be coupled to the outside is emitted. It is configured to change the direction by diffraction so as to be separated from the flat plate light guide surface as a plurality of light beams. As described above, each of the plurality of light beams, having the features given in the main angle of direction different as determined by the diffraction characteristics of the multi-beam diffraction grating 124.
いくつかの実施形態によれば、マルチビーム回折格子124は、チャープ回折格子であってもよい、またはそれを含んでもよい。定義上、「チャープ」回折格子は、図5A〜図5Cに示されるように、チャープ回折格子の範囲または長さにわたって変化する回折特徴部の回折間隔(すなわち回折ピッチ)を呈する、または有する回折格子である。本明細書では、変化する回折間隔は、「チャープ」と定義され呼ばれる。チャープがあることによって、平板ライトガイド122から回折によりカップリングして外へ出される導波光ビームの部分は、マルチビーム回折格子124のチャープ回折格子にわたる異なる原点に対応する異なる回折角度でカップリングして外へ出される光ビームとして、チャープ回折格子から出射する、または放射される。事前定義されたチャープのおかげで、チャープ回折格子によって、カップリングして外へ出される複数の光ビームの所定の異なる主角度方向がもたらされる。
According to some embodiments, the multi-beam diffraction grating 124 may be a chirp diffraction grating or may include it. By definition, a "charp" grating is a grating that exhibits or has diffraction intervals (ie, diffraction pitches) of diffraction features that vary over the range or length of the charp grating, as shown in FIGS. 5A-5C. Is. In the present specification, the changing diffraction interval is defined and referred to as a "chirp". Due to the presence of the chap, the portion of the waveguide light beam that is diffracted and emitted out from the flat plate light guide 122 is coupled at a different diffraction angle corresponding to a different origin across the chap diffraction grating of the multi-beam diffraction grating 124. As a light beam emitted to the outside, it is emitted or emitted from a charp diffraction grating. Thanks to the predefined chirp, the chirped grating, the predetermined different principal angles of direction of the plurality of light beams issued out by coupling results.
いくつかの実施形態によれば、マルチビーム回折格子124は、曲線状でかつチャープされているか、またはそれらのうちのいずれかである回折特徴部を含んでもよい。図5Cは、平板ライトガイド122の表面内に、表面に、または表面上にある曲線状のかつチャープされたマルチビーム回折格子124の斜視図を示す(すなわち、マルチビーム回折格子124は曲線状のチャープ回折格子である)。図5Cでは、導波光ビームは、マルチビーム回折格子124の第1の端部において太線の矢印として示されるマルチビーム回折格子124に対する入射方向を有する。また、矢印で示される平板ライトガイド122の表面でマルチビーム回折格子124から離れる方向を指す複数のカップリングして外へ出されるまたは放射される光ビームが示される。示されるように、光ビームは、複数の所定の異なる主角度方向に放射される。特に、放射される光ビームの所定の異なる主角度方向は、示されるように方位角と仰角の両方において互いに異なる。様々な例によれば、回折特徴部の事前定義されたチャープと回折特徴部の曲線との両方によって、放射される光ビームの所定の異なる主角度方向がもたらされ得る。
According to some embodiments, the multi-beam diffraction grating 124 may include diffraction features that are curvilinear and / or chirped. FIG. 5C shows a perspective view of a curved and chirped multi-beam diffraction grating 124 that is on or on the surface of the flat plate light guide 122 (ie, the multi-beam diffraction grating 124 is curved. It is a chirp diffraction grating). In FIG. 5C, the waveguide light beam has an incident direction with respect to the multi-beam diffraction grating 124, which is indicated by a thick arrow at the first end of the multi-beam diffraction grating 124. Also, a plurality of coupled light beams emitted or emitted on the surface of the flat plate light guide 122 indicated by arrows pointing in a direction away from the multi-beam diffraction grating 124 are shown. As shown, the light beam is emitted in a plurality of predetermined different principal angles of direction. In particular, predetermined different principal angles of the direction of the light beam emitted are different from each other in azimuth and elevation both as shown. According to various examples, by both the curve of the predefined chirped the diffraction feature of the diffractive features, predetermined different principal angles of the direction of the light beam emitted may result.
特に、回折特徴部の曲線に沿った異なる点において、曲線状回折特徴部に関連するマルチビーム回折格子124の「下にある回折格子」は、異なる方位配向角度φfを有する。「下にある回折格子」とは、重なるとマルチビーム回折格子124の曲線状回折特徴部を作り出す複数の非曲線状回折格子のうちの1つの回折格子を意味する。曲線状回折特徴部に沿った所与の点において、曲線は、曲線状回折特徴部に沿った別の点における方位配向角度φfとは概して異なる特定の方位配向角度φfを有する。さらに、特定の方位配向角度φfによって、所与の点から放射される光ビームの主角度方向{θ,φ}の対応する方位角成分φが与えられる。いくつかの例では、回折特徴部(例えば溝、隆線など)の曲線は、円の一区分を表してもよい。円は、ライトガイド表面と同一平面上にあってもよい。他の例では、曲線は、例えばライトガイド表面と同一平面上にある楕円または別の曲線形状の一区分を表してもよい。
In particular, the "underlying diffraction grating" of the multi-beam diffraction grating 124 associated with the curvilinear diffraction grating has different azimuth orientation angles φf at different points along the curve of the diffraction feature. The "lower diffraction grating" means one of a plurality of non-curved diffraction gratings that, when overlapped, creates a curved diffraction feature of the multi-beam diffraction grating 124. At a given point along the curved diffraction feature, the curve has a specific orientation angle φf that is generally different from the orientation angle φf at another point along the curved diffraction feature. Furthermore, the particular azimuthal orientation angle .phi.f, the main angle of direction {theta, phi} of the light beam emitted from a given point azimuthal component phi is given to the corresponding. In some examples, the curve of the diffraction feature (eg, groove, ridge, etc.) may represent a section of the circle. The circle may be coplanar with the surface of the light guide. In another example, the curve may represent, for example, an ellipse or another section of curved shape that is coplanar with the light guide surface.
再び図5A〜図5Bを参照すると、3D電子ディスプレイ120の変調層は、ライトバルブアレイ126を備える。様々な実施形態によれば、ライトバルブアレイ126は、3D電子ディスプレイ120の異なる視像に対応する異なる方向に向けられた光ビーム(すなわち、異なる主角度方向を有する複数の光ビーム)を変調するように構成される。特に複数の光ビームのうちの光ビームは、ライトバルブアレイ126の個々のライトバルブを通過し、それによって変調される。様々な実施形態によれば、変調された異なる方向に向けられた光ビームは、3D電子ディスプレイ120の画素を表してもよい。様々な例では、液晶ライトバルブ、電気泳動ライトバルブ、およびエレクトロウェッティングに基づくライトバルブのうちの1つまたは複数を含むがこれらに限定されない異なるタイプのライトバルブがライトバルブアレイ126内で使用されてもよい。
Referring again to FIGS. 5A-5B, the modulation layer of the 3D electronic display 120 includes a light valve array 126. According to various embodiments, the light valve array 126 modulates the 3D electronic display 120 different visual image light directed in different directions corresponding to the beam (i.e., a plurality of light beams having a main angle of direction different) It is configured as follows. In particular, the light beam of the plurality of light beams passes through and is modulated by the individual light bulbs of the light bulb array 126. According to various embodiments, the modulated light beams directed in different directions may represent pixels of the 3D electronic display 120. In various examples, different types of light bulbs are used within the light bulb array 126, including, but not limited to, liquid crystal light bulbs, electrophoretic light bulbs, and one or more of electrowetting-based light bulbs. You may.
いくつかの実施形態では、3D電子ディスプレイ330は、マルチビーム格子ベースの3D電子ディスプレイを備えてもよい。例えばいくつかの実施形態では、3D電子ディスプレイ330は、車両監視システム100に関して上記で説明したマルチビーム格子ベースのバックライトおよび変調層を有する3D電子ディスプレイ120と実質的に同様であってもよい。特に3D電子ディスプレイ330は、マルチビーム格子ベースのバックライトおよび変調層を備えてもよい。マルチビーム格子ベースのバックライトは、光のビーム(例えばコリメートされた光ビーム)を導波するためのライトガイドと、導波光の一部分を回折によりカップリングして、ライトガイドから離れるように方向付けられた複数の異なる方向に向けられた光ビームとして外へ出すように構成されたマルチビーム回折格子のアレイとを備えてもよい。ライトガイドおよびマルチビーム回折格子は、車両監視システム100について上記で説明した平板ライトガイド122およびマルチビーム回折格子124と実質的に同様であってもよい。さらに、変調層は、異なる方向に向けられた光ビームを変調するためのライトバルブアレイを備えてもよい。様々な実施形態によれば、変調され、異なる方向に向けられた光ビームは、3D電子ディスプレイ330の複数の異なる視像を形成する。ライトバルブアレイは、車両監視システム100に関して上記で説明し
たライトバルブアレイ126と実質的に同様であってもよい。特に、変調され、異なる方向に向けられた光ビームは、3D電子ディスプレイ330の異なる「視像」に関連付けられた複数の画素を形成する異なる所定の主角度方向を有する。
In some embodiments, the 3D electronic display 330 may include a multi-beam grid-based 3D electronic display. For example, in some embodiments, the 3D electronic display 330 may be substantially similar to the 3D electronic display 120 having the multi-beam grid-based backlight and modulation layer described above for the vehicle surveillance system 100. In particular, the 3D electronic display 330 may include a multi-beam grid-based backlight and modulation layer. A multi-beam grating-based backlight is oriented away from a light guide by diffracting a portion of the waveguide light with a light guide for guiding a beam of light (eg, a collimated light beam). It may include an array of multi-beam diffraction gratings configured to exit as light beams directed in a plurality of different directions. The light guide and the multi-beam diffraction grating may be substantially similar to the flat plate light guide 122 and the multi-beam diffraction grating 124 described above for the vehicle monitoring system 100. In addition, the modulation layer may include a light bulb array for modulating light beams directed in different directions. According to various embodiments, the modulated and differently directed light beams form a plurality of different visual images of the 3D electronic display 330. The light bulb array may be substantially similar to the light bulb array 126 described above with respect to the vehicle monitoring system 100. In particular, modulated, the light beam directed in different directions, with a predetermined main Angle direction different to form a plurality of pixels associated with different "visual image" of 3D electronic display 330.
いくつかの実施形態(図示せず)によれば、3D電子ディスプレイ330は、光源をさらに含んでもよい。光源は、導波光ビームとしてライトガイド内で伝播する光を提供するように構成される。特に、いくつかの実施形態によれば、導波光は、カップリングしてライトガイドの縁部(または入力端部)に入れられる、光源からの光である。例えば、レンズ、コリメート反射体、または同様の装置(図示せず)が、光をカップリングしてライトガイド内にその入力端部または縁部において入れることを、容易にすることができる。様々な例では、光源は、発光ダイオード(LED)を含むがそれに限定されない実質的に任意の光の発生源を備えてもよい。いくつかの例では、光源は、特定の色により表される狭帯域のスペクトルを有する実質的に単色の光を生成するように構成された光学エミッタを備えてもよい。特に、単色光の色は、特定の色空間または色モデル(例えば、赤−緑−青(RGB)色モデル)の原色とすることができる。
According to some embodiments (not shown), the 3D electronic display 330 may further include a light source. The light source is configured to provide light propagating within the light guide as a waveguide light beam. In particular, according to some embodiments, the waveguide light is light from a light source that is coupled and placed at the edge (or input end) of the light guide. For example, a lens, collimating reflector, or similar device (not shown) can facilitate the coupling of light into a light guide at its input end or edge. In various examples, the light source may include substantially any source of light, including but not limited to light emitting diodes (LEDs). In some examples, the light source may include an optical emitter configured to produce substantially monochromatic light with a narrow band spectrum represented by a particular color. In particular, the color of the monochromatic light can be the primary color of a particular color space or color model (eg, red-green-blue (RGB) color model).
いくつかの実施形態によれば、3D電子ディスプレイ(例えばマルチビーム格子ベースのバックライトを有する3D電子ディスプレイ)を用いて走査領域の一部分を表示するステップ430は、光を平板ライトガイド内で光ビームとして非ゼロの伝播角度で導波するステップをさらに備えてもよい。3D電子ディスプレイを用いて走査領域の一部分を表示するステップ430は、平板ライトガイド上のマルチビーム回折格子のアレイを用いて、導波光ビームの一部分を回折によりカップリングして外へ出すステップをさらに備えてもよい。例えば導波光ビームの一部分を回折によりカップリングして外へ出すステップは、3D電子ディスプレイの異なる視像に対応する複数の異なる主角度方向に、平板ライトガイドから離れるように方向付けられた複数のカップリングして外へ出される光ビームを生成するステップを備えてもよい。さらに、3D電子ディスプレイを用いて走査領域の一部分を表示するステップ430は、複数のカップリングして外へ出される光ビームを、複数のライトバルブを用いて変調するステップをさらに備えてもよく、変調された光ビームは、3D電子ディスプレイの画素を表す。
According to some embodiments, step 430 displaying a portion of the scanning area using a 3D electronic display (eg, a 3D electronic display with a multi-beam grid-based backlight) emits light in a flat plate light guide. It may further include a step of waveguideing at a non-zero propagation angle. Step 430, which uses a 3D electronic display to display a portion of the scanning area, further steps to couple a portion of the waveguide light beam by diffraction using an array of multi-beam diffraction gratings on a flat plate light guide to bring it out. You may prepare. For example the step of issuing a portion of the guided light beam to the outside by coupling with diffraction to different principal angles of direction corresponding to the different viewing image with 3D electronic display, a plurality of which are directed away from the flat light guide It may be provided with a step of coupling to generate an outgoing light beam. Further, step 430 displaying a part of the scanning area using a 3D electronic display may further include a step of modulating a plurality of coupled light beams emitted to the outside using a plurality of light valves. The modulated light beam represents a pixel in a 3D electronic display.
Claims (20)
走査が、前記走査された領域内に位置する物体の空間構成を含む3Dモデルを提供するた
めに用いられる、走査器と、
前記3Dモデルを用いて前記走査領域の一部分を表示し、前記車両からの閾値距離より
も近くに位置する前記表示された部分内の物体を視覚的に強調するように構成された電子
ディスプレイと、
を備え、
前記視覚的な強調が、前記閾値距離よりも前記車両に近い前記物体の、ユーザによる知
覚を向上させるように構成された、車両監視システム。 A three-dimensional (3D) scanner configured to scan a region adjacent to a vehicle, the scan to provide a 3D model that includes a spatial configuration of an object located within the scanned region. The scanner used and
An electronic display configured to display a portion of the scanning area using the 3D model and visually emphasize objects within the displayed portion located closer than a threshold distance from the vehicle.
With
A vehicle monitoring system in which the visual enhancement is configured to improve the user's perception of the object closer to the vehicle than the threshold distance.
前記複数のうちの異なるカメラによって捕捉された別々の画像を用いた視差推定によって
判定される、請求項1に記載の車両監視システム。 The 3D scanner includes a plurality of cameras that are offset from each other, and the distance from the 3D scanner is determined.
The vehicle monitoring system according to claim 1, wherein the vehicle monitoring system is determined by parallax estimation using different images captured by different cameras among the plurality.
距離センサから前記走査領域内の複数の点までの距離を測定するように構成された前記
距離センサと、
前記走査領域の2次元(2D)画像を捕捉するように構成されたカメラとを備え、前記
測定された距離が、前記3Dモデルを提供するための点群および物体メッシュのうちの一
方または両方を生成するために用いられ、前記2D画像が、前記3Dモデルをペイントす
るために用いられる、請求項1に記載の車両監視システム。 The 3D scanner
The distance sensor configured to measure the distance from the distance sensor to a plurality of points in the scanning area, and the distance sensor.
With a camera configured to capture a two-dimensional (2D) image of the scanning area, the measured distance provides one or both of a point cloud and an object mesh to provide the 3D model. The vehicle monitoring system according to claim 1, wherein the 2D image is used to generate and paint the 3D model.
前記走査領域を走査するように構成されたレーザと、
前記走査領域内の物体から反射されたレーザ光を用いて、前記複数の点までの距離を測
定するように構成された光学センサと
を備える、請求項4に記載の車両監視システム。 The distance sensor
A laser configured to scan the scanning area and
The vehicle monitoring system according to claim 4, further comprising an optical sensor configured to measure distances to the plurality of points using laser light reflected from an object in the scanning region.
調が、前記電子ディスプレイによる、前記表示された物体に適用されたマスク、前記表示
された物体の周りの輪郭線、および前記表示された物体を示す警告アイコンのうちの1つ
または複数を備える、請求項1に記載の車両監視システム。 The visual enhancement of the object located within the display portion closer than the threshold distance from the vehicle is applied by the electronic display to the mask applied to the displayed object, around the displayed object. The vehicle monitoring system according to claim 1, further comprising a contour line and one or more of the warning icons indicating the displayed object.
よって表示された前記走査領域の前記一部分に関連付けられたゼロ視差平面に、前記閾値
距離が対応しており、前記車両からの閾値距離よりも近くに位置する前記物体の前記視覚
的な強調が、前記3D電子ディスプレイの前記ゼロ視差平面の前方に前記物体があるとい
う視覚的な知覚である、請求項1に記載の車両監視システム。 The electronic display comprises a 3D electronic display, and the threshold distance corresponds to a zero parallax plane associated with the portion of the scanning region displayed by the 3D electronic display, from the threshold distance from the vehicle. The vehicle monitoring system according to claim 1, wherein the visual enhancement of the object located also nearby is a visual perception that the object is in front of the zero parallax plane of the 3D electronic display.
対して投影変換を適用するように構成された画像プロセッサをさらに備え、前記投影変換
が、前記ゼロ視差平面に対応する前記閾値距離よりも長い距離にある表示部分内の物体に
比べて、前記強調された物体の相対サイズを大きくするように構成された、請求項7に記
載の車両監視システム。 The image processor is further configured to apply a projective transformation to the 3D model before the display portion is rendered on the 3D display, the projectile transformation corresponding to the zero parallax plane. The vehicle monitoring system according to claim 7, wherein the relative size of the emphasized object is made larger than that of an object in the display portion at a distance longer than the threshold distance.
非ゼロの伝播角度で光ビームを導波するように構成された平板ライトガイドと、
マルチビーム回折格子のアレイであって、前記アレイのマルチビーム回折格子が、前記
3D電子ディスプレイの異なる視像に対応する異なる主極大角度方向を有する複数のカッ
プリングして外へ出される光ビームとして、前記導波光ビームの一部分を回折によりカッ
プリングして外へ出すように構成された、マルチビーム回折格子のアレイと、
前記3D電子ディスプレイの前記異なる視像に対応する前記複数のカップリングして外
へ出される光ビームを変調するように構成されたライトバルブアレイであって、前記変調
された光ビームが、前記3D電子ディスプレイの画素を表す、ライトバルブアレイと
を備える、請求項7に記載の車両監視システム。 The 3D electronic display
A flat plate light guide configured to guide the light beam at a non-zero propagation angle,
An array of multi-beam diffraction gratings, wherein the multi-beam diffraction grating of the array is used as a plurality of coupled light beams having different principal maximum angular directions corresponding to different visual images of the 3D electronic display. An array of multi-beam diffraction gratings configured to couple a portion of the waveguide light beam to the outside by diffraction.
A light valve array configured to modulate the plurality of coupled and outgoing light beams corresponding to the different visual images of the 3D electronic display, wherein the modulated light beams are the 3D. The vehicle monitoring system according to claim 7, further comprising a light valve array representing pixels of an electronic display.
子の回折特徴部が、前記平板ライトガイド表面内の曲線状の溝、および前記平板ライトガ
イド表面上の曲線状の隆線のうちの一方または両方を備える、請求項9に記載の車両監視
システム。 The multi-beam diffraction grating includes a linear charp diffraction grating, and the diffraction feature of the multi-beam diffraction grating is a curved groove in the flat plate light guide surface and a curved ridge on the flat plate light guide surface. The vehicle monitoring system according to claim 9, further comprising one or both of the above.
ーザによる知覚が、前記車両が後ろ向きに動いているときに衝突回避を補助するように構
成され、前記車両監視システムが、リアビューの後進補助車両監視システムである、請求
項1に記載の車両監視システム。 The 3D scanner is configured to scan the area behind the vehicle, and the improved user perception is configured to assist collision avoidance when the vehicle is moving backwards, said vehicle. The vehicle monitoring system according to claim 1, wherein the monitoring system is a rear-view auxiliary vehicle monitoring system.
前記3D画像を用いて、前記3D画像化された領域の3Dモデルを提供するように構成
された画像プロセッサであって、前記3Dモデルが、前記3D画像化領域内の物体の空間
構成を含む、画像プロセッサと、
前記3Dモデルを用いて前記3D画像化領域の一部分を表示し、前記車両からの閾値距
離よりも近くに位置する前記表示部分内の物体を視覚的に強調するように構成された3D
電子ディスプレイと
を備え、
前記視覚的に強調された物体が、前記車両が前記隣接領域の方向に動いているときに衝
突回避を提供するように構成された、3次元(3D)車両監視システム。 A 3D camera configured to capture a 3D image of the area adjacent to the vehicle,
An image processor configured to use the 3D image to provide a 3D model of the 3D imaged region, wherein the 3D model includes a spatial configuration of an object within the 3D imaged region. With an image processor
A 3D configured to display a portion of the 3D imaging region using the 3D model and visually emphasize objects in the display portion located closer than the threshold distance from the vehicle.
Equipped with an electronic display
A three-dimensional (3D) vehicle monitoring system configured such that the visually emphasized object provides collision avoidance when the vehicle is moving in the direction of the adjacent region.
の距離センサと2次元(2D)カメラの複合体のうちの1つまたは複数を備える、請求項
12に記載の3D車両監視システム。 The 3D vehicle according to claim 12, wherein the 3D camera comprises one or more of a plurality of cameras displaced from each other, a flight time camera, and a composite of a laser-based distance sensor and a two-dimensional (2D) camera. Monitoring system.
3D画像化領域の前記一部分に関連付けられたゼロ視差平面に対応しており、前記表示部
分内の前記視覚的に強調された物体が、前記ゼロ視差平面の前方にあるものとして知覚さ
れる、請求項12に記載の3D車両監視システム。 The threshold distance corresponds to the zero parallax plane associated with the portion of the 3D imaging region configured to be displayed by the 3D electronic display and is visually enhanced within the display portion. The 3D vehicle monitoring system according to claim 12, wherein the object is perceived as being in front of the zero parallax plane.
表示される前に、前記3Dモデルに投影変換を適用するようにさらに構成され、前記投影
変換が、前記表示部分内の他の物体に比べて、前記視覚的に強調された物体の相対サイズ
を大きくするように構成され、前記他の物体が、前記ゼロ視差平面に対応する前記閾値距
離よりも長い距離に位置する、請求項12に記載の3D車両監視システム。 The image processor is further configured to apply a projection transformation to the 3D model before a portion of the 3D imaging region is displayed on the 3D electronic display, and the projection transformation is performed within the display portion. The relative size of the visually emphasized object is configured to be larger than that of the other object, and the other object is located at a distance longer than the threshold distance corresponding to the zero parallax plane. The 3D vehicle monitoring system according to claim 12.
る、請求項12に記載の3D車両監視システム。 The 3D vehicle monitoring system according to claim 12, wherein the 3D electronic display includes a multi-beam grid-based 3D electronic display.
前記捕捉された3D走査から3Dモデルを生成するステップであって、前記3Dモデル
が、前記走査された領域内に位置する物体の空間構成を含む、生成するステップと、
前記3Dモデルを用いて、前記走査領域の一部分を表示するステップと
を備え、
前記走査領域の一部分を表示するステップが、前記車両からの距離が閾値距離よりも短
い前記表示部分内の物体を視覚的に強調するステップを備え、
前記視覚的に強調された物体が、前記閾値距離よりも前記車両に近い前記物体の、ユー
ザによる知覚を向上させるように構成された、車両監視方法。 A step of capturing a 3D scan of an area adjacent to the vehicle using a 3D scanner,
A step of generating a 3D model from the captured 3D scan, wherein the 3D model includes a spatial configuration of an object located within the scanned area.
A step of displaying a part of the scanning area using the 3D model is provided.
The step of displaying a part of the scanning area includes a step of visually emphasizing an object in the display portion whose distance from the vehicle is shorter than the threshold distance.
A vehicle monitoring method in which the visually emphasized object is configured to improve user perception of the object closer to the vehicle than the threshold distance.
をさらに備え、前記視覚的に強調された物体が、前記閾値距離に対応する前記3D電子デ
ィスプレイのゼロ視差平面の前方にあるように見え、前記3Dモデルを生成するステップ
が、前記3D電子ディスプレイ上に前記走査領域の前記一部分を表示するステップの前に
、前記3Dモデルに対して投影変換を適用するステップを備える、請求項17に記載の車
両監視方法。 The step of displaying a portion of the scanning area further comprises the step of using a 3D electronic display so that the visually emphasized object is in front of the zero parallax plane of the 3D electronic display corresponding to the threshold distance. 17. The step of generating the 3D model comprises applying a projection transformation to the 3D model prior to the step of displaying the portion of the scanning area on the 3D electronic display. The vehicle monitoring method described in.
走査領域内の物体に比べて、前記視覚的に強調された物体の相対サイズを大きくするため
に、前記表示部分の奥行き圧縮を含む、請求項18に記載の車両監視方法。 The display is such that the projective transformation increases the relative size of the visually emphasized object as compared to an object in the scanning region at a distance greater than the threshold distance corresponding to the zero parallax plane. The vehicle monitoring method according to claim 18, wherein the depth compression of the portion is included.
光を、非ゼロの伝播角度で光ビームとして平板ライトガイド内で導波するステップと、
前記平板ライトガイド上のマルチビーム回折格子のアレイを用いて、前記導波光ビーム
の一部分を回折によりカップリングして外へ出すステップであって、前記3D電子ディス
プレイの異なる視像に対応する複数の異なる主極大角度方向に、前記平板ライトガイドか
ら離れるように方向付けられた複数のカップリングして外へ出される光ビームを生成する
ステップを備える、前記導波光ビームの一部分を回折によりカップリングして外へ出すス
テップと、
複数のライトバルブを用いて、前記複数のカップリングして外へ出される光ビームを変
調するステップであって、前記変調された光ビームが、前記一部分を3D画像として表示
するための前記3D電子ディスプレイの画素を表す、変調するステップと
を備える、請求項18に記載の車両監視方法。 The step of displaying a part of the scanning area using the 3D electronic display is
Steps to guide light as a light beam at a non-zero propagation angle in a flat plate light guide,
A plurality of steps corresponding to different visual images of the 3D electronic display, which is a step of coupling a part of the waveguide light beam by diffraction and taking it out by using an array of multi-beam diffraction gratings on the flat plate light guide. A portion of the waveguide light beam is diffraction-coupled, comprising a plurality of couplings oriented away from the flat plate light guide to generate an outward light beam in different principal maximal angles. And the steps to go outside
A step of modulating a plurality of coupled light beams emitted to the outside by using a plurality of light valves, wherein the modulated light beam displays a part of the light beam as a 3D image. 18. The vehicle monitoring method of claim 18, comprising a step of modulating, representing pixels of a display.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113406874A (en) * | 2021-06-18 | 2021-09-17 | 浙江大学 | System and method for realizing color three-dimensional point cloud naked eye display by single spatial light modulator |
WO2022113196A1 (en) * | 2020-11-25 | 2022-06-02 | 日本電気株式会社 | Traffic event reproduction system, server, traffic event reproduction method, and non-transitory computer-readable medium |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10117340A (en) * | 1996-10-11 | 1998-05-06 | Yazaki Corp | Vehicle periphery monitoring device, alarm display method to be used for device and medium-storing display method |
JP2005075190A (en) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Nissan Motor Co Ltd | Display device for vehicle |
JP2010108264A (en) * | 2008-10-30 | 2010-05-13 | Honda Motor Co Ltd | Vehicle periphery monitoring device |
JP2013026770A (en) * | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Nissan Motor Co Ltd | Image display device for vehicle |
US20150036068A1 (en) * | 2013-07-30 | 2015-02-05 | Leia Inc. | Multibeam diffraction grating-based backlighting |
JP2018514771A (en) * | 2015-04-29 | 2018-06-07 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh | Method and apparatus for determining internal resistance of sensor element |
-
2020
- 2020-07-02 JP JP2020114638A patent/JP2020187762A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10117340A (en) * | 1996-10-11 | 1998-05-06 | Yazaki Corp | Vehicle periphery monitoring device, alarm display method to be used for device and medium-storing display method |
JP2005075190A (en) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Nissan Motor Co Ltd | Display device for vehicle |
JP2010108264A (en) * | 2008-10-30 | 2010-05-13 | Honda Motor Co Ltd | Vehicle periphery monitoring device |
JP2013026770A (en) * | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Nissan Motor Co Ltd | Image display device for vehicle |
US20150036068A1 (en) * | 2013-07-30 | 2015-02-05 | Leia Inc. | Multibeam diffraction grating-based backlighting |
JP2018514771A (en) * | 2015-04-29 | 2018-06-07 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh | Method and apparatus for determining internal resistance of sensor element |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022113196A1 (en) * | 2020-11-25 | 2022-06-02 | 日本電気株式会社 | Traffic event reproduction system, server, traffic event reproduction method, and non-transitory computer-readable medium |
JP7533616B2 (en) | 2020-11-25 | 2024-08-14 | 日本電気株式会社 | Traffic event reproduction system, server, traffic event reproduction method, and traffic event reproduction program |
CN113406874A (en) * | 2021-06-18 | 2021-09-17 | 浙江大学 | System and method for realizing color three-dimensional point cloud naked eye display by single spatial light modulator |
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