JP6754425B2 - 車両監視システム - Google Patents
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Description
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[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。
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。
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。
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。
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
Claims (16)
- 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、前記走査が、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であって、投影変換が、前記3D電子ディスプレイ上に前記表示された部分が表示される前に前記3Dモデルに適用される、電子ディスプレイであって、3D電子ディスプレイを備える、電子ディスプレイと、
前記表示された部分が前記3Dディスプレイ上にレンダリングされる前に、前記3Dモデルに対して前記投影変換を適用するように構成された画像プロセッサと、を備え、
前記3D電子ディスプレイに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り、
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された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、
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。 - 前記3D走査器が、互いにずれた複数のカメラを備え、前記3D走査器からの距離が、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。
- 前記3D走査器が飛行時間カメラを備える、請求項1または2に記載の車両監視システム。
- 前記3D走査器が、
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から3のいずれか一項に記載の車両監視システム。 - 前記距離センサが、
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。 - 前記表示された部分内で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視覚的な強調が、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から5のいずれか一項に記載の車両監視システム。
- 前記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、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1から6のいずれか一項に記載の車両監視システム。 - 前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、前記マルチビーム回折格子の回折特徴部が、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7に記載の車両監視システム。
- 前記3D走査器が、前記車両の後方の領域を走査するように構成され、前記向上したユーザによる知覚が、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から8のいずれか一項に記載の車両監視システム。
- 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、
前記3D画像を用いて、前記3D画像化された領域の3Dモデルを提供し、前記3Dモデルに投影変換を適用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3D電子ディスプレイであって、前記3D電子ディスプレイ上に前記3D画像化領域の一部分が表示される前に前記投影変換が適用される、3D電子ディスプレイとを備え、
前記閾値距離が、前記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前記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、前記表示された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、
前記投影変換が、前記表示された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し、
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。 - 前記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、請求項10に記載の3D車両監視システム。
- 前記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、請求項10または11に記載の3D車両監視システム。
- 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、
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含み、
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された部分内の物体を視覚的に強調するステップを含み、
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含み、
前記閾値距離が、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対応しており、前記表示された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、
前記投影変換が、前記表示された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し、
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。 - 前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、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る、請求項13に記載の車両監視方法。
- 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前記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、前記表示された部分の奥行き圧縮を含む、請求項14に記載の車両監視方法。
- 前記3D電子ディスプレイを用いて前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、
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含む、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含む、請求項14に記載の車両監視方法。
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