(57)【要約】  本開示は、光センサと、光センサに隣接するピクセル化フィルタアレイと、ピクセル化フィルタアレイに隣接する全視野光学選択要素と、を含む例示的な車両支援システムについて記述する。光学選択要素は、光学選択要素に入射する光の光学成分を、ピクセル化フィルタアレイを横切って光センサに選択的に誘導するように構成されている。
2021533633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光センサと、
前記光センサに隣接するピクセル化フィルタアレイと、
前記ピクセル化フィルタアレイに隣接する全視野光学選択要素であって、前記光学選択要素は、前記光学選択要素に入射する光の光学成分を、前記ピクセル化フィルタアレイを通して前記光センサに選択的に誘導するように構成されている、全視野光学選択要素と、
を備える、車両支援システム。
【請求項２】
前記ピクセル化フィルタアレイは、少なくとも１つのクリアピクセルを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ピクセル化フィルタアレイは、複数のクリアピクセルからなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ピクセル化フィルタアレイは、ベイヤーカラーフィルタアレイ（ＢＣＦＡ）、赤／クリアカラーフィルタアレイ（ＲＣＣＣ）、赤／クリア青カラーフィルタアレイ（ＲＣＣＢ）、又はモノクロアレイを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記全視野光学選択要素は角度制限光学要素を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記全視野光学選択要素は角度拡散光学要素を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記全視野光学選択要素は、湾曲多層光学フィルムを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記全視野光学選択要素は、紫外線（ＵＶ）透過性可視光反射性多層フィルムフィルタ、紫外線（ＵＶ）反射性可視光透過性多層フィルムフィルタ、エッジフィルタ、透過ノッチフィルタ、反射ノッチフィルタ、又はマルチバンドフィルタのうちの少なくとも１つを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記全視野光学選択要素はビームスプリッタを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記全視野光学選択要素は、前記ビームスプリッタに隣接する少なくとも１つのレンズを更に含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記全視野光学選択要素は、前記ビームスプリッタに隣接する少なくとも１つの傾斜ミラーを更に含む、請求項９又は１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ビームスプリッタは、偏光ビームスプリッタ、波長ビームスプリッタ、ダイクロイックプリズム、トリクロイックプリズム、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
実質的に平行な光線を前記光センサへと透過させるように構成された、前記光センサに隣接する少なくとも１つのレンズ状要素を更に備える、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
物体に向けて光を送信するように構成された光送信機を更に備え、前記光センサは、前記物体によって反射又は再帰反射された前記光送信機からの光を感知するように構成されている、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記全視野光学選択要素から前記光センサに光を誘導するように構成された少なくとも１つの光学要素を更に備える、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記光センサに到達する光路を横切る少なくとも１つの偏光フィルタを備える、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１７】
前記光センサは第１の光センサを含み、前記ピクセル化フィルタアレイは第１のピクセル化フィルタアレイを含み、前記システムは、第２の光センサを更に備え、前記光学成分は第１の光学成分であり、前記システムは、第２のピクセル化フィルタアレイを更に備え、前記全視野光学選択要素は、前記光学選択要素に入射する光の第２の光学成分を、前記第２のピクセル化フィルタアレイを横切って前記第２の光センサに選択的に誘導するように構成されている、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１８】
前記第１の光学成分は、少なくとも第１の紫外波長帯域、可視波長帯域、又は赤外波長帯域を含み、前記第２の光学成分は、前記第１の帯域とは異なる少なくとも第２の紫外帯域、可視帯域、又は赤外帯域を含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１の波長帯域は、２００ｎｍ未満の帯域幅を有し、前記第２の波長帯域は、前記第１の波長帯域のスペクトル補完を含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１の波長帯域は、少なくとも１つの可視波長帯域を含み、前記第２の波長帯域は、少なくとも１つの近赤外帯域を含む、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２１】
前記第１の波長帯域は、少なくとも１つの可視波長帯域及び少なくとも第１の近赤外帯域を含み、前記第２の波長帯域は、少なくとも第２の近赤外帯域を含む、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２２】
前記第１の波長帯域は、少なくとも１つの可視波長帯域を含み、前記第２の波長帯域は、少なくとも１つのＵＶ帯域を含む、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２３】
前記第１の波長帯域は、少なくとも第１の１つの可視波長帯域を含み、前記第２の波長帯域は、少なくとも第２の可視波長帯域を含む、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２４】
前記第１の光学成分は、第１の偏光状態を含み、前記第２の光学成分は、前記第１の偏光状態とは異なる少なくとも第２の偏光状態を含む、請求項１７〜２３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２５】
前記第１の光センサは撮像センサを含み、前記第２の光センサはハイパースペクトルセンサを含む、請求項１７〜２４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２６】
前記全視野光学選択要素に隣接するリターダを更に備える、請求項１〜２５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２７】
筐体を更に備え、前記光センサ、前記ピクセル化フィルタアレイ、及び前記全視野光学選択要素は、前記筐体内で互いに隣接して固定されており、前記筐体は、光を受け入れるための少なくとも１つの光学窓を画定している、請求項１〜２６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２８】
イメージセンサから画像データ信号を受信するように構成されたコンピューティングデバイスを更に備え、前記コンピューティングデバイスは、
複数の参照画像を備えるルックアップテーブルを備えるメモリと、
前記画像データ信号を前記複数の参照画像と比較し、前記比較に応じて出力信号を生成するように構成されたプロセッサと、
を備える、請求項１〜２７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２９】
前記出力信号は、ナビゲーション動作の調整、通信ネットワークを介した応答信号の検索、前記通信ネットワークを介した車両環境情報の検索、又は前記通信ネットワークを介した対象車両への通信信号の送信、のうちの１つ以上を行わせるように構成されている、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
先進運転支援システム（ＡＤＡＳ）を備える、請求項１〜２９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３１】
請求項１〜３０のいずれか一項に記載のシステムを備える、陸用、水用、又は空用の車両。
【請求項３２】
車両支援システムの全視野光学選択要素によって、物体から光信号を受信することと、
前記全視野光学選択要素によって、前記光信号の光学成分を、ピクセル化フィルタアレイを通して光センサに選択的に誘導することと、
を含む、方法。
【請求項３３】
コンピューティングデバイスによって、前記光信号に応じた前記イメージセンサからの画像データ信号を受信することと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記画像データ信号をルックアップテーブル内の複数の参照画像と比較することと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記比較に応じて、出力信号を生成することと、
を更に含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記出力信号は、ナビゲーション動作の調整、通信ネットワークを介した応答信号の検索、前記通信ネットワークを介した車両環境情報の検索、又は前記通信ネットワークを介した対象車両への通信信号の送信、のうちの１つ以上を行わせるように構成されている、請求項３３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両支援システム、特に、光学車両支援システムについて記述する。
【背景技術】
【０００２】
自動運転技術では、光センサシステムを利用して道路上の物体を検知する。物体には、インフラ、他の車両、又は歩行者が含まれ得る。検知性能の範囲の増大、信号対雑音比の向上、及び物体の認識の向上は、発展分野であり続ける。実質的に視覚的には認識できないものの、光センサシステムを介して、誘目性、識別性、及びデータを遠隔で提供することができるシステムは有利であり得る。例えば、標識は２つの目的を果たし得る。つまり、標識は、従来の手法で視覚的に読み取ることができると同時に、搭載運転システムの自動運転を支援する不可視のコードを光学システムにより感知することができる。
【０００３】
光センサに関する他の業界の課題としては、インフラ、車両、又は歩行者の検知において信号対雑音比の問題を生じさせる可能性のある、光路及び光品質に影響し得る不利な条件での検知を向上させる必要性が挙げられる。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、光センサと、光センサに隣接するピクセル化フィルタアレイと、ピクセル化フィルタアレイに隣接する全視野光学選択要素と、を含む例示的な車両支援システムについて記述する。光学選択要素は、光学選択要素に入射する光の光学成分を、ピクセル化フィルタアレイを横切って光センサに選択的に誘導するように構成されている。一部の例では、車両は、陸用車両、海用車両、又は空用車両を含む。
【０００５】
本開示は、車両支援システムの全視野光学選択要素によって、物体から光信号を受信することを含む例示的な手法について記述する。この例示的な手法は、全視野光学選択要素によって、光信号の光学成分を、ピクセル化フィルタアレイを通して光センサに選択的に誘導することを含む。コンピューティングデバイスは、光信号に応じたイメージセンサからの画像データ信号を受信してもよく、画像データ信号をルックアップテーブル内の複数の参照画像と比較してもよく、比較に応じて、出力信号を生成してもよい。
【０００６】
本発明の１つ以上の態様の詳細は、添付の図面及び以下の説明に記載されている。本発明の他の特徴、目的、及び利点は、明細書及び図面、並びに特許請求の範囲から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
以下の「発明を実施するための形態」と、添付の図面を併せて読むことによって、本発明の上記及び他の態様はより明らかになる。
【０００８】
【図１】光センサと、ピクセル化フィルタアレイと、全視野光学選択要素とを含む例示的な車両支援システムの概念図である。
【０００９】
【図２】物体によって偏向された光を検知するための、図１の車両支援システムを含む例示的なシステムの概念図である。
【００１０】
【図３】物体によって偏向された光を検知するためのカスケード式光学選択要素を含む車両支援システムを含む例示的なシステムの概念図である。
【００１１】
【図４】クロスタイプダイクロイックスプリッタを含む例示的な光学選択要素の概念図である。
【００１２】
【図５Ａ】トリクロイックプリズムを含む例示的な光学選択要素の概念図である。
【００１３】
【図５Ｂ】トリクロイックプリズムを含む例示的な光学選択要素の概念図である。
【００１４】
【図６Ａ】ベイヤーカラーフィルタアレイの概念図である。
【００１５】
【図６Ｂ】赤／クリア／クリア／クリア（ＲＣＣＣ）カラーフィルタアレイの概念図である。
【００１６】
【図６Ｃ】モノクロフィルタアレイの概念図である。
【００１７】
【図６Ｄ】赤／クリア／クリア／青（ＲＣＣＢ）カラーフィルタアレイの概念図である。
【００１８】
【図６Ｅ】赤／緑／クリア／青（ＲＧＣＢ）カラーフィルタアレイの概念図である。
【００１９】
【図７Ａ】赤外波長帯域を反射し、可視光を透過するように構成された全視野光学選択要素の概念図である。
【００２０】
【図７Ｂ】第１の赤外波長帯域を反射し、第２の赤外波長帯域及び可視光を透過するように構成された全視野光学選択要素の概念図である。
【００２１】
【図７Ｃ】第１及び第２の赤外波長帯域を反射し、第３の赤外波長帯域及び可視光を透過するように構成された全視野光学選択要素の概念図である。
【００２２】
【図７Ｄ】赤外波長帯域を反射し、可視光及び紫外波長帯域を透過するように構成された全視野光学選択要素の概念図である。
【００２３】
【図７Ｅ】紫外波長帯域を反射し、可視光及び赤外波長帯域を透過するように構成された全視野光学選択要素の概念図である。
【００２４】
【図７Ｆ】赤外波長帯域及び紫外波長帯域を反射し、可視光を透過するように構成された全視野光学選択要素の概念図である。
【００２５】
【図７Ｇ】第１の赤色及び緑色波長帯域を反射し、第２及び緑色波長帯域並びに青色波長帯域を透過するように構成された全視野光学選択要素の概念図である。
【００２６】
【図７Ｈ】ｓ偏光された赤色波長帯域を反射し、ｐ偏光された赤色波長帯域を透過し、緑色及び青色波長帯域を透過するように構成された全視野光学選択要素の概念図である。
【００２７】
【図８】レンズを含む例示的な光学選択要素の概念図である。
【００２８】
【図９】湾曲した反射性界面を含む例示的な視野光学選択要素（field optically−selective element）の概念図である。
【００２９】
【図１０】傾斜した反射体を含む例示的な光学選択要素の概念図である。
【００３０】
【図１１Ａ】自動運転支援システム（automated driver assistance system、ＡＤＡＳ）を含む車両の概念図である。
【００３１】
【図１１Ｂ】図１１Ａの車両の概念的な部分正面図である。
【００３２】
【図１２】車両支援システムによって光学信号を感知するための例示的な手法のフローチャートである。
【００３３】
【図１３】車両支援システムによって読み取り可能なコード化パターンの概念図である。
【００３４】
【図１４】例示的な狭帯域遮断多層光学フィルム（multilayer optical film、ＭＯＦ）のスペクトルを示すチャートである。
【００３５】
【図１５Ａ】図１４のＭＯＦの、空気中での波長と極角と反射率との間の関係を示すチャートである。
【００３６】
【図１５Ｂ】図１４のＭＯＦの、空気中での波長と極角と透過率との間の関係を示すチャートである。
【００３７】
【図１６Ａ】図１４のＭＯＦの、ガラス内での波長と極角と反射率との間の関係を示すチャートである。
【００３８】
【図１６Ｂ】図１４のＭＯＦの、ガラス内での波長と極角と透過率との間の関係を示すチャートである。
【００３９】
【図１６Ｃ】図１４のＭＯＦの、ガラス内での波長と極角とｐ偏光透過率との間の関係を示すチャートである。
【００４０】
【図１６Ｄ】図１４のＭＯＦの、ガラス内での波長と極角とｓ偏光透過率との間の関係を示すチャートである。
【００４１】
【図１７】例示的なデュアルバンド遮断多層光学フィルム（ＭＯＦ）のスペクトルを示すチャートである。
【００４２】
【図１８Ａ】図１７のＭＯＦの、空気中での波長と極角と反射率との間の関係を示すチャートである。
【００４３】
【図１８Ｂ】図１７のＭＯＦの、空気中での波長と極角と透過率との間の関係を示すチャートである。
【００４４】
本開示の特定の図の特徴は必ずしも原寸に比例して描かれているとは限らず、図は、本明細書に開示されている技法の非排他的な実施例を示していることを理解されたい。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本開示は、車両ナビゲーションシステムについて記述する。一部の例では、本開示による車両ナビゲーションシステムは、光学的に符号化された物品のパターン又は光学的シグネチャ、例えば、ナビゲーション支援又は道路標識パターン若しくは物体を復号するために使用されてもよい。
【００４６】
車両支援システムは、自動運転支援システム（ＡＤＡＳ）を含み得る。例えばＡＤＡＳカメラ又は光センサによる、ＡＤＡＳシステムにおける物体感知及び検知は、スペクトル分解能及び偏光の観点において難題をもたらす場合がある。一部の例では、本開示によるシステム及び手法は、現行のイメージャシステムに適合するコンパクトかつ実用的な手法で信号対雑音比を増加させる手法を提供し得る。光学フィルタがイメージャピクセルアレイと組み合わされてもよい。一部の例では、高効率でコンパクトな設計を可能にするためにビームスプリッタが使用されてもよい。一部の例では、ビームスプリッタは、感知又は分析される波長の高空間分解能を可能にし得る。例えば、わずか数ピクセルが対象の波長又は帯域と関連付けられ得るイメージャが異なる帯域又は波長を感知するのとは対照的に、イメージャ全体を特定の波長又は帯域（例えば、８４０ｎｍを中心とする）に供することで、画像全体にわたってその波長又は帯域（例えば、８４０ｎｍ）の変動の高分解能を提供することができる。
【００４７】
一部の例では、システムは、トランシーバとして機能し、撮像システムに入射する光の波長を変更し、光学的に符号化された物品のパターン又は光学的シグネチャを復号することを可能にする光学フィルタ構成要素を含む。システムは、光学選択フィルタ（例えば、波長選択、偏光選択、又はこれらの両方）を含んでもよく、光学選択フィルタは、可視光若しくは非可視光（ＵＶ及び／又はＩＲ）波長又は直線偏光状態若しくは円偏光状態を選択的に遮断し、ＩＲコード化された標識、又は物体、例えば、陸用車両、空用車両、若しくは海用車両が遭遇する若しくはその近傍にある物体の固有のスペクトル特徴などの物品の検知を強化する。フィルタは、自立要素として又はビームスプリッタ構成要素として使用することができる。フィルタは、非可視スペクトル特徴を有する画像を解析するために、イメージャピクセルアレイの１つ以上のフィルタと併用されてもよい。固有のシグネチャは、既知のシグネチャ及び意味のルックアップテーブルと比較することができる。
【００４８】
一部の例では、多層光学フィルム（ＭＯＦ）の角波長シフト特性を使用し、車両支援システムにおいて、ビームスプリッタイメージャをハイパースペクトルカメラに変換してもよい。ＭＯＦは、複屈折（birefringement）ＭＯＦを含み得る。良好なオフ角度性能及び比較的高い角度シフトを呈し得るこのようなＭＯＦ。例えば、角度シフト光学選択フィルタが、イメージャと光学的に通信するビームスプリッタ内に埋め込まれてもよい。一部の例では、イメージャに隣接するピクセルアレイは、少なくとも１つのクリアピクセルを含む。ピクセルアレイは、イメージャと接触してもよく、又はイメージャから間隔をおいて配置されてもよいが、イメージャと光学的に結合され得る。システムは、様々な入射角を有する光をフィルタ表面に導入するための角度制限要素を更に含む。システムは、１つは主に分光用、もう１つは撮像用の、２つのイメージャを含んでもよい。これにより、ＡＤＡＳ即ち車両支援システム用の高効率の撮像分光計又は分光偏光計を可能にすることができる。したがって、スペクトル分解能及び偏光の観点におけるＡＤＡＳカメラの検知の課題に対処できる。例えば、シーンの画像情報及びスペクトル／偏光分析の両方を実施することができる。
【００４９】
本開示において、「可視」とは、約４００ｎｍ〜約７００ｎｍの範囲の波長を指し、「赤外」（ＩＲ）とは、約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍの範囲の波長、例えば、約８００ｎｍ〜約１２００ｎｍの範囲の波長を指し、これには、赤外及び近赤外を含む。紫外（ＵＶ）とは、約４００ｎｍ以下の波長を指す。
【００５０】
図１は、光センサ１２ａと、ピクセル化フィルタアレイ１４ａと、全視野光学選択要素１６（「波長選択要素」とも呼ばれる）とを含む例示的な車両支援システム１０の概念図である。「全視野」という用語は、光センサ１２ａ又はピクセル化フィルタアレイ１４ａに入射する全ての光が光学選択要素１６を通過するように、光学選択要素１６が、光センサ１２ａとピクセル化フィルタアレイ１４ａとの全体を光学的にカバーすることを示す。例えば、光学選択要素１６からの光は、平行に、角度をなして、収束して、又は発散して出力されるか、他の手法で誘導されるかして、光センサ１２ａ又はピクセル化フィルタアレイ１４ａを実質的に光学的にカバーし得る。一部の例では、システム１０は、光学選択要素１６からの光を、光センサ１２ａ若しくはピクセル化フィルタアレイ１４ａにわたって光学的に拡散するように又は光センサ１２ａ若しくはピクセル化フィルタアレイ１４ａをカバーするように案内するための１つ以上の光学要素を含んでもよい。ピクセル化フィルタアレイ１４ａは、光センサ１２ａに隣接している（例えば、光センサ１２ａと接触している、又は光センサ１２ａから間隔をおいて配置され、これと光学的に結合されている）。光学選択要素１６は、ピクセル化フィルタアレイ１４ａに隣接している（例えば、ピクセル化フィルタアレイ１４ａと接触している、又はピクセル化フィルタアレイ１４ａから間隔をおいて配置され、これと光学的に結合されている）。
【００５１】
光学選択要素１６は、光学フィルタ、多層光学フィルム、高精細物品（microreplicated article）、ダイクロイックフィルタ、リターダ即ち波長板、少なくとも１つのビームスプリッタ、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。光学選択要素１６は、ガラス、１種以上のポリマー、若しくは任意の適切な光学材料、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。図１に示す例では、全視野光学選択要素１６はビームスプリッタを含む。一部の例では、ビームスプリッタは、偏光ビームスプリッタ、波長ビームスプリッタ、ダイクロイックプリズム、トリクロイックプリズム、又はこれらの組み合わせを含む。ビームスプリッタは２つの三角プリズムを含み、２つの三角プリズムはそれらの底面で（例えば、接着剤によって）接合され、界面１８を形成している。到達する光信号を２つ以上のスペクトル成分、例えば、異なる波長又は偏光状態を有する成分に分割するためのダイクロイックコーティング又は層が界面１８に提供され得る。光学選択要素１６は、波長選択性であっても、偏光選択性であっても、これら両方であってもよい。所定の波長又は偏光状態をフィルタリングするために、例えば、選択的に吸収、透過、又は変化させるために、光学コーティング又はフィルタが、光学選択要素１６の１つ以上の面上に又は光学選択要素１６の１つ以上の面に隣接して（例えば、接触して）提供されてもよい。一部の例では、光学コーティングは、偏光方向を変化させるために、又は直線偏光を円偏光に変えるために、波長板即ちリターダ、例えば、半波長リターダ又は四分の一波長リターダを含んでもよい。一部の例では、光学コーティングは、空間的に変異する波長選択フィルタを含む。本開示において、「偏光状態」という用語は、直線偏光状態と円偏光状態とを含む。一部の例では、システム１０は、光センサ１２ａに到達する光路を横切る少なくとも１つの偏光フィルタを含む。一部の例では、光学選択要素１６は、紫外線（ＵＶ）透過性可視光反射性多層フィルムフィルタ、紫外線（ＵＶ）反射性可視光透過性多層フィルムフィルタ、エッジフィルタ、透過ノッチフィルタ（transmission notch filter）、反射ノッチフィルタ（reflective notch filter）、又はマルチバンドフィルタのうちの少なくとも１つを含む。
【００５２】
図１に示すように、光学選択要素１６は、光学選択要素１６に入射する光信号Ｌを２つの光学成分Ｃ１とＣ２とに分割し、光Ｌの光学成分Ｃ１を、ピクセル化フィルタアレイ１４ａを通して光センサ１２ａに選択的に誘導する。一部の例では、第２の光学成分Ｃ２は破棄される。他の例では、第２の光学成分Ｃ２は別の光センサに送信される。例えば、光センサ１２ａは第１の光センサを含んでもよく、システム１０は第２の光センサ１２ｂを含んでもよい。同様に、ピクセルフィルタアレイ１４ａは、第１のピクセルフィルタアレイを含んでもよく、システム１０は、第２のピクセルフィルタアレイ１４ｂを含んでもよい。したがって、光学選択要素１６は、第２の光学成分Ｃ２を、第２のピクセル化フィルタアレイ１４ｂを通して第２の光センサ１２ｂに選択的に誘導することができる。ピクセル化フィルタアレイ１４ａ、１４ｂは所定の光の成分を、光センサ１２ａ及び光センサ１２ｂの離散的領域、即ちピクセルに入射させることができる。したがって、各ピクセルは、１つ以上の所定の光のチャネル又は成分に対するサブピクセルを含み得る。例えば、ピクセル化フィルタアレイ１４ａ、１４ｂの各ピクセルは、赤色、緑色、青色、又はクリアのサブピクセルのうちの１つ以上を含み得る。ピクセル化フィルタアレイのサブピクセル構成のいくつかの例は、図６Ａ〜図６Ｅを参照して記述する。
【００５３】
一部の例では、ピクセル化フィルタアレイ１４ａ、１４ｂはそれぞれ、例えば同じ集積チップ内に作製された光センサ１２ａ及び光センサ１２ｂと統合されてもよい。したがって、ピクセル化フィルタアレイ１４ａ、１４ｂは、光センサ１２ａ及び光センサ１２ｂ上に成長させてもよく、そうでなければ光センサ１２ａ及び光センサ１２ｂと直接接触させてもよい。
【００５４】
第１の光学成分Ｃ１と第２の光学成分Ｃ２は、少なくとも１つの波長帯域若しくは偏光状態又はこれらの組み合わせにおいて異なってもよく、Ｃ２は、典型的には、Ｃ１の光学補完（optical complement）である。一部の例では、第１の光学成分Ｃ１は、少なくとも第１の紫外波長帯域、可視波長帯域、又は赤外波長帯域（λ１を中心とする）を含み、第２の光学成分Ｃ２は、第１の帯域とは異なる少なくとも第２の紫外帯域、可視帯域、又は赤外帯域（λ２を中心とする）を含む。一部の例では、第１の波長帯域は、２００ｎｍ未満の帯域幅を有し、第２の波長帯域は、第１の波長帯域のスペクトル補完（spectral complement）を含む。一部の例では、第１の波長帯域は、１００ｎｍ未満又は５０ｎｍ未満の帯域幅を有する。一部の例では、第１の波長帯域は、少なくとも１つの可視波長帯域を含み、第２の波長帯域は、少なくとも１つの近赤外帯域を含む。一部の例では、第１の波長帯域は、少なくとも１つの可視波長帯域及び少なくとも第１の近赤外帯域を含み、第２の波長帯域は、少なくとも第２の近赤外帯域を含む。一部の例では、第１の波長帯域は、少なくとも１つの可視波長帯域を含み、第２の波長帯域は、少なくとも１つのＵＶ帯域を含む。一部の例では、第１の波長帯域は、少なくとも第１の１つの可視波長帯域を含み、第２の波長帯域は、少なくとも第２の可視波長帯域を含む。一部の例では、第１の光学成分Ｃ１は、第１の偏光状態を含み、第２の光学成分Ｃ２は、第１の偏光状態とは異なる少なくとも第２の偏光状態を含む。一部の例では、第１の光センサ１２ａは撮像センサとして機能し、第２の光センサ１２ｂはハイパースペクトルセンサとして機能する。
【００５５】
一部の例では、光学選択要素１６は角度制限光学要素を含む。一部の例では、角度制限光学要素に加えて又はその代わりに、光学選択要素１６は角度拡散光学要素を含む。角度制限要素又は角度拡散要素は、屈折要素、回折要素、レンズ、プリズム、高精細表面若しくは物品（microreplicated surface or article）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。一部の例では、角度拡散光学要素を含む光学選択要素１６は、分光計として機能することができ、異なる波長を異なる角度で放出することができる。
【００５６】
システム１０は、コンピューティングデバイス２０を含んでもよい。光センサ１２ａ、１２ｂは、コンピューティングデバイス２０と電子通信してもよい。コンピューティングデバイス２０は、プロセッサ２２及びメモリ２４を含んでもよい。プロセッサ２２は、コンピューティングデバイス２０内で実行するための機能及び／又は処理命令を実装するように構成され得る。例えば、プロセッサ２２は、記憶デバイス、例えば、コンピューティングデバイス２０内のメモリ２４によって記憶された命令を処理することができる。プロセッサ２２の例としては、マイクロプロセッサ、コントローラ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は同等の離散型若しくは集積型論理回路のうちのいずれか１つ以上が挙げられ得る。メモリ２４は、複数の参照画像を含むルックアップテーブルを含んでもよい。
【００５７】
コンピューティングデバイス２０は、光センサ１２ａ、１２ｂから少なくとも１つの画像データ信号を受信してもよく、プロセッサ２２は、画像データ信号を複数の参照画像と比較するように構成されてもよい。プロセッサ２２は、比較に基づいて、出力信号を生成するように構成されてもよい。コンピューティングデバイス２０は、車両のコントローラに出力信号を送信し、コントローラに、出力信号に基づいた動作を取らせることができる。この動作は、物理的動作、通信動作、光伝送、又はセンサの制御若しくは作動を含み得る。一部の例では、コンピューティングデバイス２０それ自体が車両のコントローラであってもよい。例えば、コンピューティングデバイス２０は、ナビゲーションを指示してもよく、車両の動きを制御してもよい。出力信号は、ナビゲーション動作の調整、通信ネットワークを介した応答信号の検索、通信ネットワークを介した車両環境情報の検索、又は通信ネットワークを介した対象車両への通信信号の送信、のうちの１つ以上を行わせるように構成されてもよい。感知及び又は通信は、別の車両と行われてもよいが、（標識などの）インフラの一部と、又は人と行うこともできる。一部の例では、コンピューティングデバイス２０は、異なる車両、インフラ構成要素、又は人に搭載され得るトランシーバと通信してもよい。
【００５８】
図２は、物体３１によって偏向された光を検知するための、図１の車両支援システム１０を含む例示的なシステム３０の概念図である。物体３１は、陸用車両、空用車両、又は海用車両が遭遇する又はその近傍にある任意の物体を含み得る。例えば、物体３１としては、道路標識、建設機器又は標識、歩行者の上着又は衣服、再帰反射性標識、広告板、広告、ナビゲーションマーカ、マイル標石、橋、舗装、路面表示等が挙げられ得る。一部の例では、システム３０は、物体３１に向けて光を送信するように構成された光送信機３２を含む。したがって、光センサ１２ａ、１２ｂは、物体３１によって反射又は再帰反射された光送信機３２からの光を感知するように構成され得る。一部の例では、システム１０は、特定の光送信機を含んでもよく、物体３１は、周囲光、例えば日光、又は複数光源から物体３１に向けられた光を反射し得る。一部の例では、システム３０は、図２に示すようなビームスプリッタの代わりに光学フィルタを含む光学選択要素１６を含む。
【００５９】
図２に示すように、一部の例では、システム３０は筐体３４を含む。筐体３４は、光センサ１２ａ、１２ｂとピクセル化フィルタアレイ１４ａ、１４ｂと光学選択要素１６とを内包する、剛性ハウジング又は半剛性若しくは軟質筐体を含んでもよい。筐体３４は、光学成分を迷光から保護することができ、かつ光センサ１２ａ、１２ｂが不注意による光への曝露から保護されるように、実質的に不透明であってもよい。一部の例では、筐体３４は、光学選択要素１６に、最終的には光センサ１２ａ、１２ｂに、光を選択的に受け入れるための光学窓３６を画定している。光学窓３６は、レンズ（例えば、魚眼レンズ）、屈折要素、光学フィルタを含んでもよく、又は実質的に光学的に透明であってもよい。筐体３４は、車両、例えば、空用車両、海用車両、又は陸用車両の適切な位置、領域、又は構成要素に固定又は取り付けられてもよい。一部の例では、筐体３４は、光学窓３６が車両の進行方向に対して所定の向き、例えば、前方方向、後方方向、又は横方向に面するように固定されてもよい。一部の例では、複数の筐体３４が、異なる位置にある又は車両の周囲若しくは車両上で異なる方向に向けられた複数のシステム１０若しくは３０を内包してもよい。システム１０又はシステム３０は単一の光学選択要素１６を含み得るが、他の例では、例示的なシステムは、例えば、図３を参照して記述するような２つ以上の光学選択要素を含んでもよい。
【００６０】
図３は、物体３１によって偏向された光を検知するためのカスケード式光学選択要素１６ａ、１６ｂを含む車両支援システムを含む例示的なシステム４０の概念図である。システム４０は、例示的なシステム３０と実質的に同様であるが、図１及び図２を参照して記述した単一の光学選択要素１６と実質的に同様の２つの光学選択要素１６ａ及び１６ｂを含む。システム４０は、３つの光センサ１２ａ、１２ｂ、１２ｃと３つのピクセル化フィルタアレイ１４ａ、１４ｂ、１４ｃとを含む。第１の光学選択要素１６ａは入射光を２つの成分に分割し、第１の成分は、第１のピクセル化フィルタアレイ１４ａを通して第１の光センサ１２ａに誘導される。第２の成分は、第２の成分を更なる２つの成分（第３の成分及び第４の成分）に分割する第２の光学選択要素１６ｂに誘導され、第３の成分は、第２のピクセル化フィルタアレイ１４ｂを通して第２の光センサ１２ｂに選択的に誘導され、第４の成分は、第３のピクセル化フィルタアレイ１４ｃを通して第３の光センサ１２ｃに選択的に誘導される。システム４０は、一連の光学成分を同様に分割し、各々のセンサに選択的に誘導する３つ以上の光学選択要素と、４つ以上の光センサ及びピクセル化フィルタアレイとを含んでもよい。異なる成分は、少なくとも１つの波長帯域又は偏光状態が異なり得る。
【００６１】
ビームスプリッタの代わりに又はそれに加えて、システム１０、３０、又は４０は、他の光学選択要素、例えば、図４及び図５を参照して記述するものを含んでもよい。
【００６２】
図４は、クロスタイプダイクロイックスプリッタを含む例示的な光学選択要素１６ｃの概念図である。クロスタイプダイクロイックスプリッタ（例えば、ＷＴＳ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ（Ｆｕｚｈｏｕ，Ｃｈｉｎａ）から入手可能な「Ｘキューブ」又は「ＲＧＢプリズム」としても知られる）は、ガラス又は別の適切な光学媒体に埋め込まれた２つのダイクロイック界面１８ｂ及び１８ｃによって画定され得る。一部の例では、界面１８ｂは赤色及び緑色のフィルタを画定することができ、界面１８ｃは、界面１８ｂを横断するシアン色のフィルタを画定することができる。図４に見られるように、光学選択要素１６ｃは、入射光Ｌの３つの成分Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３を３つの別個の方向に沿って実質的に誘導することができる。一部の例では、３つの光センサそれぞれは、３つの成分を別々に検知することができる。Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３は、ＵＶ波長、可視波長、又はＩＲ波長と偏光状態との任意の適切な所定の組み合わせに対応し得る。一部の例では、Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３は、赤色チャネル、緑色チャネル、及び青色チャネルに対応し得る。
【００６３】
図５Ａは、トリクロイックプリズムを含む例示的な光学選択要素１６ｄの概念図である。トリクロイックプリズムは、ガラス又は任意の適切な光学媒体によって画定することができ、所定の角度の２つのダイクロイック界面１８ｄ及び１８ｅを含むことができる。ダイクロイック界面１８ｄ及び１８ｅは、ダイクロイックフィルタとして機能し、入射光Ｌの異なる成分、例えば、Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３を３つの別個の方向に沿って誘導することができる。一部の例では、３つの光センサそれぞれは、３つの成分を別々に検知することができる。Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３は、ＵＶ波長、可視波長、又はＩＲ波長（例えば、所定の波長λ１、λ２、及びλ３を中心とする帯域）と偏光状態との任意の適切な所定の組み合わせに対応し得る。一部の例では、Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３は、赤色チャネル、緑色チャネル、及び青色チャネルに対応し得る。
【００６４】
図５Ｂは、トリクロイックプリズムを含む例示的な光学選択要素１６ｅの概念図である。トリクロイックプリズムは、ガラス又は任意の適切な光学媒体によって画定することができ、プリズム要素又は屈折要素間にダイクロイック界面を含むことができる。ダイクロイック界面は、ダイクロイックフィルタとして機能し、入射光Ｌの異なる成分、例えば、Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３を３つの別個の方向に沿って誘導することができる。一部の例では、３つの光センサそれぞれは、３つの成分を別々に検知することができる。Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３は、ＵＶ波長、可視波長、又はＩＲ波長（例えば、所定の波長λ１、λ２、及びλ３を中心とする帯域）と偏光状態との任意の適切な所定の組み合わせに対応し得る。一部の例では、Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３は、赤色チャネル、緑色チャネル、及び青色チャネルに対応し得る。
【００６５】
ピクセル化フィルタアレイ１４ａ、１４ｂの代わりに又はそれに加えて、システム１０、３０、又は４０は、他のピクセル化フィルタアレイ、例えば、図６Ａ〜図６Ｅを参照して記述するものを含んでもよい。
【００６６】
図６Ａは、ベイヤーカラーフィルタアレイの概念図である。ベイヤーカラーフィルタアレイは、各ブロック内に赤色のピクセルと青色のピクセルと２つの緑色のピクセルと（ＲＧＧＢ）を含む。図６Ａには赤色のピクセル、緑色のピクセル、及び青色のピクセルの特定の相対配置が示されているが、他の幾何学的配置も使用してよい。ベイヤーカラーフィルタアレイは、赤色波長領域、緑色波長領域、及び青色波長領域の光の強度に関する情報を、これらの波長を隣接するイメージセンサの離散的領域に送ることによりもたらす。その後、イメージセンサによって捕捉された生画像データは、各ピクセル又はブロックで表される全３原色（赤、緑、青）の強度を持つデモザイク処理アルゴリズムによってフルカラー画像に変換される。ベイヤーカラーフィルタアレイは、２５％のＲピクセル、２５％のＢピクセル、及び５０％のＧピクセルを有する。
【００６７】
図６Ｂは、赤／クリア／クリア／クリア（ＲＣＣＣ）カラーフィルタアレイの概念図である。車両支援システム又は先進運転支援システム（ＡＤＡＳ）においては、輸送中の支援のために、複数のカメラが車両周辺のシーンを撮影してもよい。典型的なマシンビジョンアルゴリズムは、光の強度のみを使用又は解析することができる。しかし、ＡＤＡＳにおいては、色情報を提供するために、特別なカラーフィルタアレイが作成され得る。有用な色情報チャネルの１つは赤色チャネルにあり、赤色チャネルは、信号機、自動車の尾灯等のような、画像の関心領域を特定するのに役立つ。車両支援用途においては、赤／クリア（ＲＣＣＣ）カラーフィルタアレイが使用されてもよい。ベイヤーセンサとは異なり、ＲＣＣＣセンサは、２ｘ２ピクセルパターンの青色と２つの緑色のフィルタの代わりにクリアフィルタを使用し、光の強度情報を与えて色情報は与えないクリアピクセルを７５％有する。ピクセルの２５％は赤色の色情報を有する。赤色フィルタは同じままである。「クリアフィルタ」は、モノクロセンサと同じ概念である。この形式の利点は、光に対する感度をより高くすることができるので、暗い条件でより良好に機能し得ることである。したがって、一部の例では、本開示によるピクセル化フィルタアレイは、少なくとも１つのクリアピクセル、例えば、複数のクリアピクセルを含んでもよい。
【００６８】
図６Ｃは、モノクロフィルタアレイの概念図である。モノクロアレイは、光の強度情報を与え、色情報は与えない「クリア」ピクセルを１００％有する。これは、色情報が必要ない（例えば、運転者の監視）モノクロ観察（monochrome viewing）又は解析用途のいずれかで許容できる。この形式の利点は、光に対する感度がより高いので、暗い条件でより良好に機能し得ることである。
【００６９】
図６Ｄは、赤／クリア／クリア／青（ＲＣＣＢ）カラーフィルタアレイの概念図である。ＲＣＣＢは、ピクセルの半分が緑ではなくクリアであることを除いて、ベイヤー（ＲＧＧＢ）と類似している。この形式の利点は、クリアピクセルがより低い光の感度をもたらすので、ノイズの低下につながることである。この形式は、視覚的用途及び解析用途に同じカメラを使用できる可能性がある。
【００７０】
図６Ｅは、赤／クリア／クリア／青（ＲＣＣＢ）カラーフィルタアレイの概念図である。ＲＧＣＢは、緑色ピクセルの半分が緑ではなくクリアであることを除いて、ベイヤー（ＲＧＧＢ）と類似している。この形式の利点は、クリアピクセルがより低い光の感度をもたらすので、ノイズの低下につながることである。この形式は、視覚的用途及び解析用途に同じカメラを使用できる可能性がある。
【００７１】
クリアピクセルは、可視波長、赤外波長、若しくは紫外波長、又はこれらの組み合わせのうちの１つ以上において透過性であり得る。一部の例では、クリアピクセルは、実質的に可視波長のみに透過性である。一部の例では、クリアピクセルは、実質的に赤外波長のみに透過性である。一部の例では、クリアピクセルは、実質的に紫外波長のみに透過性である。一部の例では、クリアピクセルは、実質的に可視波長及び赤外波長のみに透過性である。
【００７２】
異なるカラーフィルタアレイを利用できるが、光学選択要素を含まないシステムは問題を呈する可能性がある。例えば、光学選択要素がないと、車両支援システム又はＡＤＡＳは、ＩＲ及びＵＶにおけるスペクトル分解能の制限、偏光情報の欠如、偏光子が使用される場合の信号損失、フィルタリングによる信号損失、及びチャネル間の乏しいコントラストを呈する可能性がある。
【００７３】
本開示による例示的なシステムでは、１つ以上の光学選択要素が、例えば、チャネルを分離してより良好なコントラストを提供すること、干渉する波長を排除又は減衰させること、ＩＲ及びＵＶにおけるスペクトル分解能を向上させること、並びに偏光情報を得ることによって、これらの問題の１つ以上に対処することができる。例示的な波長選択要素によって光を異なる成分に分割するいくつかの例を、図７Ａ〜図７Ｈを参照して記述する。
【００７４】
図７Ａは、赤外波長帯域を反射し、可視光を透過するように構成された全視野光学選択要素１６ｆの概念図である。図７Ｂは、第１の赤外波長帯域を反射し、第２の赤外波長帯域及び可視光を透過するように構成された全視野光学選択要素１６ｆの概念図である。図７Ｃは、第１及び第２の赤外波長帯域を反射し、第３の赤外波長帯域及び可視光を透過するように構成された全視野光学選択要素１６ｈの概念図である。図７Ｄは、赤外波長帯域を反射し、可視光及び紫外波長帯域を透過するように構成された全視野光学選択要素１６ｉの概念図である。図７Ｅは、紫外波長帯域を反射し、可視光及び赤外波長帯域を透過するように構成された全視野光学選択要素１６ｊの概念図である。図７Ｆは、赤外波長帯域及び紫外波長帯域を反射し、可視光を透過するように構成された全視野光学選択要素１６ｋの概念図である。図７Ｇは、第１の赤色及び緑色波長帯域を反射し、第２及び緑色波長帯域並びに青色波長帯域を透過するように構成された全視野光学選択要素１６ｌの概念図である。図７Ｈは、ｓ偏光された赤色波長帯域を反射し、ｐ偏光された赤色波長帯域を透過し、緑色及び青色波長帯域を透過するように構成された全視野光学選択要素１６ｍの概念図である。狭帯域のｓ偏光反射体を使用することによって、信号損失を低減した又は最小限にした偏光の検知が可能になる。２つの、ｓ偏光画像とｐ偏光画像との間の画像解析を、シーンの偏光分析のために使用することができる。舗装が濡れているかどうかを判断するなどの路面状態の検知が１つの例である。別の例は、舗装表示のスペクトルを解析できるように表面のグレアを排除することである。
【００７５】
図７Ａ〜図７Ｈの例では、フィルタは立方体（対角線上の界面）内にあるが、他の例では、立方体の対角線上のフィルタに加えて又はその代わりに、フィルタは立方体の表面上に配置されてもよい。一部の例では、対角線上のフィルムは、波長選択性の立方体表面フィルタと組み合わせて使用されるハーフミラーを含んでもよい。フィルタは、狭帯域反射フィルタ及び狭帯域透過フィルタを含んでもよい。
【００７６】
図８は、レンズ４２を含む例示的な光学選択要素１６ｍの概念図である。レンズ４２は、光学選択要素１６ｎ（例えば、多層光学フィルム）内のフィルタ上に様々な入射角を生じさせ、これにより、上向きの波長シフトをもたらす。波長シフトは、上面に隣接するイメージセンサによって検知され得る。第２のレンズ４４は、光学選択要素１６ｍの右面に隣接する第２のイメージセンサ上に光を収束させることができる。
【００７７】
図９は、湾曲した反射性界面４６を含む例示的な視野光学選択要素１６ｏの概念図である。一部の例では、湾曲した反射性界面４６は、湾曲多層光学フィルム（ＭＯＦ）を含んでもよい。この曲率により、後にピクセル位置にマッピングされる様々な入射角を生じさせる。各ピクセル位置は、異なる反射スペクトルの効果を感知する。１つの特定の曲線が図９に示されているが、界面４６は、直線線分、円弧、楕円弧、放物線弧若しくは双曲線弧、面分、球面、楕円面、放物面、双曲面、自由面若しくは弧、又はこれらの組み合わせを含む、任意の適切な幾何学的曲線、複合曲線、表面、又は複合表面に沿って配置されてもよい。一部の例では、図９に示すように、界面４６は、ＩＲ反射性可視光透過性フィルムを含む。ＩＲでは角波長シフトが発生し、上面に拡散する光線を提供する一方で、可視光は右面を通過する。分離された成分を捕捉するために、それぞれの面に隣接するイメージャが配置され得る。
【００７８】
図１０は、傾斜した反射体４８を含む例示的な光学選択要素１６ｐの概念図である。傾斜した反射体４８は、２つの入射角を生じさせるために使用され得る。一部の例では、傾斜した反射体４８は、湾曲した界面４６と同様に、湾曲していてもよい。傾斜又は湾曲した反射体４８は、図１０に示すように、光を２つの成分に分離することができる。光学選択要素１６ｏは、対角線上の界面にフィルタ１８ｆを含んでもよい。
【００７９】
図１１Ａは、自動運転支援システム（ＡＤＡＳ）を含む車両５０の概念図である。図１１Ｂは、図１１Ａの車両５０の概念的な部分正面図である。ＡＤＡＳは、図１を参照して記述したシステム１０、又はシステム３０若しくはシステム４０を含んでもよい。例えば、システム１０、３０、又は４０は、車両５０の本体又はフレーム５２に固定された筐体（例えば、筐体３４、又は類似の筐体）内に取り付けられてもよい又は内包されてもよい。システム１０は、物体５６によって偏向された光５４を検知することができる。一部の例では、車両５０は、物体５６によってシステム１０へと偏向される（例えば、反射又は再帰反射される）光６０を物体５６に向けて送る光源５８を含んでもよい。光源５８は、ヘッドライト即ち車両灯６２、又はヘッドライト即ち車両灯６２とは別個の専用の光源６４（又はこれらの組み合わせ）を含んでもよい。図１１Ａには自動車が示されているが、車両５０は、任意の陸用車両、海用車両、又は空用車両を含んでもよい。
【００８０】
図１２は、車両支援システムによって光学信号を感知するための例示的な手法のフローチャートである。図１２の例示的な手法について、図１のシステム１０及び図２のシステム３０を参照しながら記述する。しかしながら、例示的な手法は、本開示による任意の適切なシステムを使用して実施することができる。一部の例では、例示的手法は、車両支援システム１０の全視野光学選択要素１６によって、物体３１から光信号Ｌを受信すること（７０）を含む。例示的手法は、光学選択要素１６によって、光信号Ｌの光学成分Ｃ１を、ピクセル化フィルタアレイ１４ａを通して光センサ１２ａに選択的に誘導すること（７２）を含む。
【００８１】
例示的手法は、コンピューティングデバイス２０によって、光信号Ｌに応じたイメージセンサ１２ａからの画像データ信号を受信すること（７４）を含む。一部の例では、画像データ信号は、ある瞬間に捕捉された単一の画像に相当し得る。他の例では、画像データ信号は、リアルタイムで、ほぼリアルタイムで、又は断続的な時に捕捉された一連の画像を含んでもよい。一部の例では、光源３２は、所定の周波数又は所定の時間パターンを有する光信号を物体３１に照射することができ、物体３１は、応答周波数又は応答時間パターンを有する応答信号を偏向することができる。一部のこのような例では、受信する光信号Ｌ（７４）は、物体３１に送信される光信号と同期されてもよい、又はこれと非同期であってもよい。
【００８２】
例示的手法は、コンピューティングデバイス２０によって、画像データ信号をルックアップテーブル内の複数の参照画像と比較すること（７６）を含む。比較は、１つの瞬間に捕捉された単一の画像に対してであってもよい、又はリアルタイムで、ほぼリアルタイムで、若しくは断続的な時に捕捉された一連の画像に対する一連の比較を含んでもよい。一部の例では、ルックアップテーブルは、機械学習モジュール、例えば、深層学習モデル、若しくは畳み込みニューラルネットワーク、若しくはパターン認識モジュールによって実装されてもよい、又はこれと置換されてもよい。したがって、一部の例では、ルックアップテーブルのエントリは、画像に関連付けられた機械学習モジュール又はパターン認識モジュールの出力に対応してもよい。一部の例では、光信号Ｌは、光源３２によって生成されたスペクトルＳ（λ）を有する光信号に応答して、物体３１により生成され得る。イメージセンサ１２ａ及びピクセル化フィルタアレイ１４ａは、第１の波長透過関数Ｔ１（λ）を有し得る。光学選択要素１６は第２の透過関数Ｔ２（λ）を有し得る。物体３１は、反射スペクトルＲ（λ）を有し得る。このような例では、イメージセンサ１２ａによって受信される信号Ｌの成分は、Ｓ（λ）＊Ｔ１（λ）＊Ｔ２（λ）＊Ｒ（λ）に相当し得るものであり、コンピューティングデバイス２０は、Ｓ（λ）＊Ｔ１（λ）＊Ｔ２（λ）＊Ｒ（λ）をルックアップテーブルの要素と比較することができる。
【００８３】
例示的手法は、コンピューティングデバイス２０によって、比較に応じて、出力信号を生成すること（７８）を含む。一部の例では、出力信号は、ナビゲーション動作の調整、通信ネットワークを介した応答信号の検索、通信ネットワークを介した車両環境情報の検索、又は通信ネットワークを介した対象車両への通信信号の送信、のうちの１つ以上を行わせるように構成されている。
【００８４】
本開示による例示的なシステム又は手法は、車両の代わりに、非車両用システム、例えば、ハンドヘルドデバイス、ウェアラブルデバイス、コンピューティングデバイス等に実装されてもよい。
【００８５】
本開示で説明される技術は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせに少なくとも部分的に実装してもよい。例えば、説明された技法のさまざまな態様は、１つ以上のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は他の任意の等価集積回路又は個別論理回路、並びにかかる構成要素の任意の組み合わせを含む１つ以上のプロセッサに実装することができる。用語「プロセッサ」又は「処理回路」は、一般的に、前述の論理回路の単独又は他の論理回路との組み合わせ、あるいは他の等価回路、のいずれかを指してもよい。ハードウェアを含む制御ユニットもまた、本開示の１つ以上の技法を実行することができる。
【００８６】
かかるハードウェア、ソフトウェア、及びファームウェアは、本開示で説明されるさまざまな技法をサポートするために、同じデバイス内又は別個のデバイス内に実装してもよい。更に、記載されたユニット、モジュール又は構成要素のいずれかは、個別であるが相互運用可能な論理デバイスとして一緒に又は別々に実現することができる。モジュール又はユニットとしての異なる特徴の描写は、異なる機能的な態様を強調するように意図されており、必ずしもかかるモジュール又はユニットを別個のハードウェア、ファームウェア、又はソフトウェアの構成要素によって実現しなければならないことを意味するものではない。むしろ、１つ以上のモジュール又はユニットに関連付けられた機能は、別個のハードウェア、ファームウェア、又はソフトウェアの構成要素によって実行してもよく、あるいは、共通の又は別個のハードウェア、ファームウェア、又はソフトウェアの構成要素に統合してもよい。
【００８７】
本開示で説明された技法はまた、命令を含むコンピュータシステム可読記憶媒体などのコンピュータシステム可読媒体において具現化又はコード化してもよい。コンピュータシステム可読記憶媒体を含むコンピュータシステム可読媒体に埋め込まれるか又はコード化された命令によって、コンピュータシステム可読媒体中に含まれるか又はコード化された命令が１つ以上のプロセッサによって実行されるときのように、１つ以上のプログラム可能なプロセッサ又は他のプロセッサにより本明細書に記載された技法の１つ以上を実施することが可能である。コンピュータシステム可読記憶媒体としては、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電子消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスク、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ）、フロッピーディスク、カセット、磁気媒体、光媒体、又は他のコンピュータシステム可読媒体を挙げることができる。一部の例では、製造物品は、１つ以上のコンピュータシステム可読記憶媒体を含んでもよい。
【実施例】
【００８８】
実施例１
コード化パターンの仮想実施例について記述する。図１３は、車両支援システムによって読み取り可能なコード化パターンの概念図である。パターンは、二次元（２Ｄ）ＱＲバーコードを共に画定する２つの構成物を含む。第１の構成物は、第１の波長λ１に遷移端を有する第１の色素を含む。第２の構成物は、λ１よりも高い第２の波長λ２に遷移端を有する第２の色素を含む。狭い波長範囲でパターンが照明又は観察されると、λ１及びλ２においてパターンを撮像するイメージセンサから画像データを受信するコンピューティングデバイスは、合成コードが実際には、図１３に示されるような２つの別個のコードで出来ていることを検知することができる。コンピューティングデバイスは、２つの別個のコードを組み合わせて、組み合わされたパターンを生成し、組み合わされたパターンから情報を検知することができる。
【００８９】
実施例２
光学選択要素の仮想実施例について記述する。１０００ｎｍを中心とする一次反射を有し、二次反射が調整される狭帯域遮断多層光学フィルム（ＭＯＦ）が使用される。この帯域幅は、５０ｎｍ〜２００ｎｍで調整される。図１４は、例示的な狭帯域遮断多層光学フィルム（ＭＯＦ）のスペクトルを示すチャートである。図１５Ａは、図１４のＭＯＦの、空気中での波長と極角と反射率との間の関係を示すチャートである。図１５Ｂは、図１４のＭＯＦの、空気中での波長と極角と透過率との間の関係を示すチャートである。受光角は、±４０°である。
【００９０】
図１６Ａは、図１４のＭＯＦの、ガラス内（ガラス製ビームスプリッタ立方体）での波長と極角と反射率との間の関係を示すチャートである。図１６Ｂは、図１４のＭＯＦの、ガラス内での波長と極角と透過率との間の関係を示すチャートである。図１６Ｃは、図１４のＭＯＦの、ガラス内での波長と極角とｐ偏光透過率との間の関係を示すチャートである。図１６Ｄは、図１４のＭＯＦの、ガラス内での波長と極角とｓ偏光透過率との間の関係を示すチャートである。光は、立方体内に４５°±１５°の円錐形で入射する。これは、高い角度シフトを示し、したがって、フィルム上の光の入射角を制限するためのコリメーション光学系の必要性を示す。
【００９１】
実施例３
デュアルバンド光学選択要素の仮想実施例について記述する。この要素は、それぞれ８００ｎｍ及び１０００ｎｍの単一帯域を有する２つの多層光学フィルム（ＭＯＦ）をラミネートする（laminating）ことによって作製されるフィルタを含む。３５０ｎｍ〜１０００ｎｍ又はこれ以上のマルチバンドを用いることができる。図１７は、例示的なデュアルバンド遮断多層光学フィルム（ＭＯＦ）のスペクトルを示すチャートである。図１８Ａは、図１７のＭＯＦの、空気中での波長と極角と反射率との間の関係を示すチャートである。図１８Ｂは、図１７のＭＯＦの、空気中での波長と極角と透過率との間の関係を示すチャートである。２つの帯域は個々に調整可能である。
【００９２】
本発明のさまざまな実施例について説明した。これら及び他の実施例は、以下の特許請求の範囲内である。
【図１】
2021533633.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図７Ｇ】
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【図７Ｈ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【国際調査報告】
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