JP7269926B2 - 光センサシステム - Google Patents

Description

本開示は、光センサシステム、特に、車両用の光センサシステムについて説明する。

自動運転技術は、インフラストラクチャ、他の車両、又は歩行者を含み得る道路物体を検出するために光センサシステムを使用する。検出能の範囲を増大させ、ノイズに対する信号を向上させ、物体の認識を向上させることが、相変わらず開発の領域である。実質的に視覚的に認知できないが、光センサシステムによって可視性、識別性、及びデータを、離れた距離で提供できるシステムが、有利となり得る。例えば、標識は、それらが従来の方法で視覚的に読み取られ得ると同時に、光学システムが自動運転を伴う車載運転システムを支援する不可視コードを検知できる、という２つの目的を果たし得る。

光センサに関する他の産業上の問題としては、インフラストラクチャ、車両、又は歩行者の検出に関する、ノイズに対する信号問題を引き起こす可能性がある、光の経路及び品質に影響を及ぼし得る悪条件での検出を向上させる必要性がある。

本開示は、センサ検出可能な標識、しるし、及びマーキングが、自動化又は支援された自動車輸送を促進するのに有用となり得る、例示的なシステム、方法、及びコンピュータプログラム製品について説明する。

本開示は、受光ユニットを含む例示的なシステムについて説明する。受光ユニットは、センサ及び受光偏光子を含む。センサは、光方向付け物品によって偏向された偏光光源からの光を受光偏光子を通して検知するように構成される。センサは、光方向付け物品によって偏向された光の受光された偏光状態を示す信号を生成するように構成される。

本開示は、受光ユニットによって、光方向付け物品により偏向された偏光光源からの光を受け取ることを含む例示的な技術について説明する。例示的な技術は、光方向付け物品によって偏向された光の受光された偏光状態を示す信号を受光ユニットによって生成することを含む。いくつかの例では、車両が、最終的に光の受光された偏光状態に基づく応答信号に応じて、所定の車両動作を実施し得る。

本開示は、命令を含む例示的なコンピュータ可読記憶媒体であって、命令が、実行されると、少なくとも１つのプロセッサに、受光ユニットによって生成された信号を受信させ、信号が、光方向付け物品により偏向され、受光ユニットによって受光された、偏光光源からの光の受光された偏光状態を示す、コンピュータ可読記憶媒体について説明する。命令は、実行されると、少なくとも１つのプロセッサに、信号に基づいて光の受光された偏光状態を決定させる。命令は、実行されると、少なくとも１つのプロセッサに、受光された偏光状態に基づいて応答信号を決定させる。応答信号は、応答信号に応じて所定の車両動作を車両に実施させるように構成される。

本開示は、偏光光源及び受光ユニットを含む例示的なアセンブリについて説明する。受光ユニットは、受光物品によって受け取られた光の受光された偏光状態を示す信号を生成するように構成される。

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。本発明のその他の特徴、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であろう。

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。
受光ユニットを含む例示的なシステムの概略概念図である。 例示的な偏光光源の概念概略図である。無偏光光及びｐ偏光光を射出する例示的な偏光光源の概念概略図である。 例示的な偏光光源の概念概略図である。ｐ偏光光を射出する例示的な偏光光源の概念概略図である。 例示的な偏光光源の概念概略図である。ｐ偏光光及び円偏光光を射出する例示的な偏光光源の概念概略図である。 例示的な偏光光源の概念概略図である。左円偏光光及び右円偏光光を射出する例示的な偏光光源の概念概略図である。 無偏光光、ｐ偏光光、右円偏光光、及び左円偏光光のうちの１つ以上を射出するための例示的な偏光光源の概念概略図である。 無偏光光、ｐ偏光光、右円偏光光、及び左円偏光光のうちの１つ以上を検出するための例示的な受光ユニットの概念概略図である。 少なくとも１つの受光ユニット及び少なくとも１つの偏光光源を含むアセンブリの概念的略図である。 光方向付け物品と、受光ユニット及び偏光光源を含む車両と、を含む例示的なシステムの概念概略図である。 偏光光源及び受光ユニットを含む車両の概念概略的な部分正面図である。 受光ユニットによって受光された光の偏光状態を検出するための例示的な技術のフローチャートである。 所定の偏光状態を有する光を生成するための例示的な技術のフローチャートである。 偏光光の使用によって連続的に低減されたアスファルトによるグレアを表す写真である。 偏光光の使用によって連続的に低減されたアスファルトによるグレアを表す写真である。 偏光光の使用によって連続的に低減されたアスファルトによるグレアを表す写真である。 偏光光の使用による路面マーキングによる水面グレアの低減を表す写真である。 偏光光の使用による路面マーキングによる水面グレアの低減を表す写真である。 偏光光の使用による、霧中の視認性の強化を表す写真である。 偏光光の使用による、霧中の視認性の強化を表す写真である。

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。

本開示は、光センサシステムによって、半自動化又は完全自動化された車両に可視性、識別性、更にはデータを、離れた距離で提供するためのシステム及び技術について説明する。本開示によるシステム及び技術は、偏光状態の変動又は所定の偏光状態を有する光の光特性（例えば、強度）の変化を利用する。そのような偏光の変動又は状態は、視覚的に認知できなくてもよく、多くの利点をもたらす。例えば、道路標識又は交通標識は、それらが従来の方法で視覚的にチェックされ又は読み取られ得ると同時に、車載コントローラ又は運転システムによって検出され得る、視覚的に認知できないが、機械可読である信号、コード又はパターンを提供し得る、という２つの目的を果たし得る。

本開示によるシステム及び技術はまた、標識、パターン、又はマーキングによって伝達される情報を、パターン又はコードの光学解像度又は認識性を抑制し得る比較的長い距離であるが、偏光状態又はその変動を送信するには十分に短い距離で、検出することを可能にし得る。例えば、物体を視覚的にチェックできるようになる前に、非常に早期に物体から遠く離れた距離で、車載コントローラに情報を提供することによって、車両安全性を高め得る。そのような早期の通知をコントローラに提供することで、コントローラにより、所定の車両動作若しくは運行動作を車両に行わせること、又は車両の乗員、例えば運転者に警告することが可能となり得る。

本開示によるシステム及び技術は、日中若しくは夜間のグレア、ヘーズ、又は濃霧若しくはスモッグ条件などの悪条件（これらの悪条件は、ノイズに対する信号コンテンツを減衰させ、視覚チェック又は機械検知のいずれかによって、物体、インフラストラクチャ、車両、又は歩行者を検出することを困難にする可能性がある）での標識、マーキング、及び物体の検出の向上などの問題に更に対処し得る。

視覚的に認知できなく、又は不正操作の影響を受けにくいであろう、偏光状態及びそれらの変動を使用することはまた、なりすまし、ハッキング、又は車両操作若しくは車両インフラストラクチャの他の混乱を抑制し得る。例えば、偏光状態及びそれらの変動は、車両安全性を促進し得る不可視のセキュリティ又は秘匿の特徴として機能し得る。

本明細書で説明される例示的なシステム及び技術は、マシンビジョン検出及び検知システムでも有用となり得る。一例として、輸送インフラストラクチャがより複雑になるにつれて、車両は、より多くの運転自律性を得つつある。安全かつ効果的な運行のために、駐車支援、自律的クルーズコントロール、及び車線逸脱警告、又は衝突の回避及び交通標識の解釈を含む、更なる半自律若しくは完全自律運行及び運転などのタスクを実施するために、検知モジュールの車両への組み込みが多くなっている。車両の周囲の環境を検知するために、車両は、光ベースのセンサシステムを使用し得る。例えば、ライダー（光レーダー）システムは、潜在的な障害物又は情報物体及び交通事象を検出するために、周囲を通過移動する光点の配置を使用し得る。

いくつかの例では、受光ユニットが、センサ及び受光偏光子を含む。センサは、光方向付け物品によって偏向された偏光光源からの光を受光偏光子を通して検知するように構成される。センサは、光方向付け物品によって偏向された光の受光された偏光状態を示す信号を生成するように構成される。

光方向付け物品は、入射光の１つ以上の偏光成分を保持、フィルタリング、強化、又は変換するように構成され得る。いくつかの例では、偏光光源、光方向付け物体、又は受光ユニットのうちの１つ以上は、空間的に相違する偏光変更特徴を含み得る。そのような偏光変更特徴は、空間的又は時間的なパターン、例えば、特定の偏光の偏光状態又は強度の空間的又は時間的な変動を生成し得る。そのようなパターンは、低い、低減された、又は無視できる視覚認知性を有する一方、可視又は近赤外スペクトルの機械可読情報として検出され得る。例えば、空間的に相違する偏光特性を有する光方向付け物品は、受光ユニットによってパターン又はコードを検出できるように、入射光の偏光状態を変更させすることができる。いくつかの例では、空間的な変動性が有用となり得るが、他の例では、空間的な変動が利用されなくてもよい。例えば、光方向付け物品は、周囲の材料とは異なる再帰反射体を含み、よって、それ自体が空間的に変動せずに、視野内の他の光方向付け物品又は物体とは異なる信号を受光ユニットに戻し得る。

いくつかの例では、偏光子は、光方向付け物品上又はそれに隣接して存在しないが、代わりに光源及び／又は受光ユニット上にあるか又はそれらに隣接する。そのような構成は、光方向付け物品による高効率の光偏向を保持し、視覚認知に対するパターンの非視認性を維持し得るが、マシンビジョンシステムによって検出可能である。

よって、受光された光の偏光状態を検出するための例示的なシステム及び方法について説明される。そのようなシステムは、車両に結合され、検出された偏光状態及び偏光パターンの空間的な変動に応じて、所定の車両動作を車両に実施させ得又はそのように車両を制御し得る。車両は、自動車、車、トラック、バス、列車、自動化車両、海上車両、建設機器、倉庫用ロボット、産業用ロボット又は移動機器、又はドローンを含み得る。そのようなシステムは、センサ検出可能な標識、しるし、及びマーキングが、自動化又は支援された自動車輸送を促進するのに有用となり得る。

図１は、受光ユニット１２を含む例示的なシステム１０の概略概念図である。受光ユニット１２は、光方向付け物品１６によって偏向された偏光光源１４からの光を受け取る。いくつかの例では、システム１０は、受光ユニット１２に加えて、偏光光源１４又は光方向付け物品１６の一方又は両方を含む。他の例では、偏光光源１４又は光方向付け物品１６の一方又は両方は、最終的にシステム１０の受光ユニット１２と相互作用するが、異なるシステムの構成要素であってもよい。偏光光源１４は、偏光成分を有する可視波長又は不可視波長の光、例えば入射光２０を光方向付け物品１６に向けて射出し得、光方向付け物品１６は、入射光２０と相互作用して、受光ユニット１２に向かう偏向された光２２を生成し得る。

いくつかの例では、光方向付け物品１６は、交通物体、例えば、移動物体又は静止物体を含み得る。例えば、光方向付け物品１６は、交通標識、運行標識、高速道路若しくは道路のマーカ、道路若しくは街路のマーキング、歩道マーキング、道を譲らせる標識、停止標識、接近中の光信号機若しくは横断歩道、停止信号、フェンス若しくはバリアの近接度をマーキングする標識、フェンス若しくはバリアのマーキング、車線マーキング、歩行者、又は別の車両を含み得る。

光方向付け物品１６は、偏光光源１２からの光を、例えば、受光ユニット１４に向けて偏向させ得る、例えば、反射し、再帰反射し、又は散乱させ得る、任意の物品を含み得る。いくつかの例では、図１に示すように、光方向付け物品１６は再帰反射面１８を含む。再帰反射面１８は、偏光光源１４から発生した入射光２０を、受光ユニット１２に向けて、偏向された光２２と実質的に同じ方向に偏向させ（例えば、再帰反射し）得る。他の例では、光方向付け物品１６は、偏向された光２２を、入射光２０に沿った方向とは異なる方向に反射し又は散乱させ得る。いくつかの例では、システム１０は、入射光２０又は偏向された光２２の一方又は両方の方向及び光特性を変化させるための、例えば、プリズム、ビームスプリッタ、ミラー、吸収体、反射体、拡散体、又は光学フィルタなどの１つ以上の物品を含み得る。よって、図１に示す例では、入射光２０又は偏向された光２２の両方が、実質的に直線経路に沿うように示されているが、他の例では、入射光２０又は偏向された光２２の一方又は両方は、異なる方向に沿う１つ以上の部分を規定する経路に沿って進行してもよい。

いくつかの例では、光方向付け物品１６は、光方向付け物品に入射した光の偏光を偏向された光の異なる偏光状態へと変化させるように構成された少なくとも１つの偏光変化特徴（図示せず）を含む。いくつかの例では、少なくとも１つの偏光変化特徴は、所定の空間パターンで光方向付け物品に配置され、かつ入射光の偏光を反射光の複数の所定の異なる偏光状態へと変化させるように構成された複数の偏光変化特徴を含む。所定の異なる偏光状態のうちの各偏光状態は、光方向付け物品１６に沿った複数の偏光変化特徴における偏光変化特徴の相対位置と関連する。いくつかの例では、光方向付け物品１６は再帰反射物品１８を備える。例えば、光方向付け物品１６は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国仮出願シリアル番号第６２，４６１，１７７号及びＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／５３６５７号に記載されている１つ以上の再帰反射物品を備え得る。

偏光光源１４から発生した入射光２０は、光方向付け物品１６によって偏向された光２２として偏向され（例えば、散乱され、反射し、又は再帰反射し）得る。いくつかの例では、光方向付け物品１６は、偏向された光２２が入射光２０と実質的に同じ偏光を有するように、入射光２０の偏光を実質的に保持し得る。他の例では、光方向付け物品１６は、入射光２０と相互作用して、入射光２０の偏光とは異なる偏光を有する偏向された光２２を生成し得る。よって、入射光２０又は偏向された光２２の１つ以上は、直線偏光（例えば、ｓ偏光又はｐ偏光）光又は円偏光（例えば、右円偏光又は左円偏光）光を含み得る。入射光２０又は偏向された光の一方又は両方の、周波数、波長、又は偏光状態などのうちの１つ以上の光特性は、例えば、移動、遮断、近接度の変化に応じて、制御信号に応じて、別の車両又は交通インフラストラクチャからの信号に応じて時間的に変化し得る。例えば、偏光光源１４は、周波数、波長、又は偏光状態のうちの１つ以上の時間的又は空間的な変化を含む、所定の時間的に相違するパターンで入射光２０を生成し得る。

受光ユニット１２は、光方向付け物品１６によって偏向された偏光光源１４からの偏向された光２２の偏光状態を検出するように構成される。いくつかの例では、受光ユニット１２は、センサ１３及び受光偏光子２４を含む。センサ１３は、図１に示すように、光方向付け物品１６によって偏向された偏光光源１４からの光を受光偏光子２４を通して検知するように構成される。いくつかの例では、センサ１３は、カメラ、例えば、可視光カメラ又は赤外線カメラを含む。いくつかの例では、センサ１３は、電荷結合デバイス（charge-coupled device；ＣＣＤ）、相補的金属酸化物半導体（complementary metal oxide semiconductor；ＣＭＯＳ）センサ、又は所定の特性（例えば、ある範囲の波長若しくは強度）を有する光の光子の検出に応じて信号を生成できる任意の他のセンサを含み得る。

受光偏光子２４は、実質的に所定の偏光の光のみ、例えば、偏向された光２２の所定の偏光成分のみを通過させ得る。例えば、受光偏光子２４は、偏向された光２２の直線偏光成分又は左円成分が受光偏光子２４を通過しないように、実質的に右円偏光光のみを通過させ得る。そのような例では、センサ１３は、実質的に右円偏光光のみを受光し（よって、検知し）、右円偏光光の存在を示す信号を生成し得る。受光偏光子２４の構成に応じて、センサ１３は、実質的に所定の偏光状態の光のみを受光及び検知し得る。よって、センサ１３は、光方向付け物品１６によって偏向された光２２の受光された偏光状態を示す信号を生成するように構成される。いくつかの例では、センサ１３は、検知素子のアレイを含み、アレイの各検知素子は、所定の対応する偏光状態に応答する。例えば、センサ１３は、光方向付け物品の表面に沿うか又は同表面にわたる偏光状態の空間的な変動を検出し得る。

センサ１３によって生成された信号は、偏向された光２２の受光された偏光状態又は偏光パターンを決定するために分析又は処理され得、最終的に偏光状態又はパターンに基づいて、動作（例えば、所定の車両動作）が行われ得る。偏光状態又はパターンは、例えば、バーコード若しくはバーコード類似物、又は点滅、明滅、移動、又は他の連続的若しくは断続的なパターン、又はパターンの経時的な変動などの、空間的又は時間的なパターンの一方又は両方を含み得る。偏向された光２２の偏光のパターン又は変動は、光方向付け物品１６の偏光変化特徴又は偏光光源１４からの入射光２０の一方又は両方のパターン又は変動に応答し得る。

例えば、偏光光源１４は、可視波長又は不可視波長の光を射出する１つ以上の光源素子１５を含み得る。１つ以上の光源素子１５は、拡散光源、例えば、１つ以上の発光ダイオード（light emitting diode；ＬＥＤ）、白熱源、又は蛍光源を含み得る。他の例では、１つ以上の光源素子１５は、コリメート源、例えば、レーザー、又はライダー源を含み得る。偏光光源１４は、１つ以上の光源素子１５によって射出された光を偏光させて、所定の偏光状態を有する入射光２０を生成する、光源偏光子２６を含み得る。偏光光源１４が偏光光、例えば、ライダービームを本質的に射出する素子を含む例では、偏光光源は、光源偏光子２６を含まなくてもよく、又は偏光ビームの本質的な偏光とは異なる偏光効果を有する光源偏光子２６を含み得る。

受光偏光子２４又は光源偏光子２６は、所定の偏光成分を選択的に透過できる任意の好適な偏光素子を含み得る。例えば、無偏光光は、光波の進行方向に関してランダムな平面で振動する光子を含み得る。偏光素子は、特定の平面で振動する光子のみを選択的に可能にし得る。例えば、直線偏光子は、偏光子の吸収領域又は反射領域と垂直な平面で振動する波のみが媒体を通過し得、直交する平面で振動する波が偏光子によって吸収又は遮断されるように、選択的に光を指向的に吸収又は遮断し得る。他の平面の波は、平行成分及び直交成分の相対値に従って通過する。円偏光子、例えば、１／４波長位相子は、２つの直交する方向で測定されるときに２つの異なる屈折率を有する複屈折フィルムを含み得る。これらの空間的に異なる光特性は、「速軸」及び「遅軸」をもたらし、それらに沿って光がフィルムを透過することができる。速軸に沿って偏光された光は、より低い屈折率を経験し、より高い屈折率を有する遅軸に沿って偏光された光よりも速く材料内を進行する。この１／４波長位相子が、光路内で先行する直線偏光子の透過軸に対して４５°の角度をなすように速軸が方向付けられると、入射光の半分が速軸に沿って進行し、光の半分が遅軸に沿って進行する。正味の結果として、遅軸に沿って進行する光の位相が、１／４波長位相子の特定の厚さのために、９０度シフトされるか、又は、波長の１／４だけ位相外にシフトされる。いくつかの例では、受光偏光子２４又は光源偏光子２６の一方又は両方は、吸収偏光子、ビームスプリット用偏光子、複屈折偏光子、フレネル反射偏光子、薄膜偏光子、ワイヤーグリッド偏光子、反射偏光子、又は１／４波長偏光子のうちの１つ以上を含み得る。偏光子は、フィルム、コーティング、プレート、又は直方体として形成され得る。異なる光源偏光子を使用して、異なる種類の偏光状態を生成することができる。

例えば、図２Ａ～図２Ｄは、例示的な偏光光源の概念概略図である。図２Ａは、無偏光光及びｐ偏光光を射出する例示的な偏光光源１４ａの概念概略図である。偏光光源１４ａは、基材３２上に１つ以上の発光素子３０（例えば、発光ダイオード、ＬＥＤ）を含む。いくつかの例では、基材３２は、入射、散乱、拡散、又は基材３２に向けて導かれた実質的に任意の光が、偏光光源１４ａの前面３４に向けて反射して戻されるように、反射基材であり得る。前面３４は、実質的に透明又は半透明の光学媒体、例えば、ガラス又はプラスチックによって形成され得、前面３４を通過する光の１つ以上の光特性（例えば、波長又は強度）を変更させる１つ以上のフィルタ又はコーティングを含み得る。よって、発光素子３０によって射出される光の一部分は、図２Ａに示すように無偏光光となり得る。いくつかの例では、偏光光源１４ａは、偏光変更子、例えば、位相子を含む。いくつかの例では、偏光光源１４ａは、１／４波長位相子３６を含む。１／４波長位相子３６は、例えば、前面３４と発光素子３０との間で、発光素子３０に隣接してもよく、又は前面３４が発光素子と１／４波長位相子３６との間にあるようなものでもよい。いくつかの例では、１／４波長位相子３６は、図２Ａに示すように、ｐ偏光光のみを通過させる。よって、偏光光源１４ａは、無偏光光ビーム及びｐ偏光光ビームを射出し得る。いくつかの例では、偏光光源１４ａは光バリア４０を含む。光バリア４０は、偏光光源１４ａの隣接部分によって射出される無偏光光と偏光光とのクロスオーバーを防止することにより、偏光光源１４ａによって射出される無偏光光と偏光光の分離を維持し得る、反射性又は吸収性バリアであり得る。

図２Ｂは、ｐ偏光光を射出する例示的な偏光光源１４ｂの概念概略図である。偏光光源１４ｂは、特定の偏光、例えばｐ偏光を有する光のみを透過させ、他の全ての光成分を反射する、反射偏光子３８を含む。よって、基材３２と反射偏光子３８との間の連続的な反射は、比較的高い強度のｐ偏光光の透過を最終的にもたらす。偏光光源１４ａと同様に、偏光光源１４ｂは、ｐ偏光光ビームに加えて、無偏光光ビームの射出を可能にするために、光バリア４０及び前面３４を任意選択的に含み得る。

図２Ｃは、ｐ偏光光及び円偏光光を射出する例示的な偏光光源１４ｃの概念概略図である。偏光光源１４ｂと同様に、偏光光源１４ｃは、特定の偏光、例えばｐ偏光を有する光のみを透過させる反射偏光子３８を含む。偏光光源１４ｃはまた、反射偏光子３８の少なくとも一部分に隣接する１／４波長位相子３６を含む。組み合わさって、１／４波長位相子３６と反射偏光子３８は、円偏光光を透過させる。

図２Ｄは、左円偏光光及び右円偏光光を射出する例示的な偏光光源１４ｄの概念概略図である。偏光光源１４ｃと同様に、偏光光源１４ｄはまた、反射偏光子３８の少なくとも一部分に隣接する１／４波長位相子３６を含む。偏光光源１４ｄは、１／４波長位相子３６の速軸と直交する速軸を有する第２の１／４波長位相子４２を含む。よって、１／４波長位相子３６と反射偏光子３８との組み合わせによって射出される円偏光光の左右像は、１／４波長位相子３６と第２の反射偏光子４２との組み合わせによって射出される円偏光光の左右像とは逆である。例えば、図２Ｄに示すように、一方は右円偏光光を射出するが、他方は左円偏光光を射出する。任意の所定の偏光の光を生成できる汎用の偏光光源を提供するために、図２Ａ～図２Ｄを参照して説明される光源スキームのうちの１つ以上を組み合わせてもよい。

例えば、図３は、無偏光光、ｐ偏光光、右円偏光光、及び左円偏光光のうちの１つ以上を射出するための例示的な偏光光源１４ｅの概念概略図である。偏光光源１４ｅは、少なくとも１つの左円偏光光源５０、少なくとも１つの右円偏光光源５２、少なくとも１つの直線偏光（例えば、ｐ偏光）光源５４、及び無偏光光源５６のうちの１つ以上を含む。少なくとも１つの左円偏光光源５０、少なくとも１つの右円偏光光源５２、少なくとも１つの直線偏光光源５４、又は少なくとも１つの無偏光光源５６のそれぞれは、１つ以上の発光素子及びそれぞれの光源偏光子を含み得る。いくつかの例では、異なる光源偏光子が、光の異なる部分を偏光させて異なる光ビームを生成するように、異なる光源偏光子が、単一の光素子又は光素子アレイに隣接して配置され得る。

よって、システム１０は、無偏光成分又は所定の偏光成分の１つ以上を有する光を射出する１つ以上の偏光光源を含み得る。受光ユニット１２はまた、無偏光成分又は所定の偏光成分の１つ以上を受光及び検知するように構成された、１つ以上のサブユニット又はサブセンサを含み得る。

例えば、図４は、無偏光光、ｐ偏光光、右円偏光光、及び左円偏光光のうちの１つ以上を検出するための例示的な受光ユニット１２ａの概念概略図である。受光ユニット１２ａは、少なくとも１つの左円偏光受光器６０、少なくとも１つの右円偏光受光器６２、少なくとも１つの直線偏光（例えば、ｐ偏光）受光器６４、及び無偏光受光器６６のうちの１つ以上を含む。少なくとも１つの左円偏光受光器６０、少なくとも１つの右円偏光受光器６２、少なくとも１つの直線偏光受光器６４、又は少なくとも１つの無偏光受光器６６のそれぞれは、１つ以上のセンサ及びそれぞれの受光偏光子を含み得る。いくつかの例では、センサアレイの異なるセンサ素子が、それぞれの偏光子を通過する光を受け取るように、異なる受光偏光子が、単一のセンサアレイに隣接して配置され得る。それぞれのセンサ素子は、対応する直線偏光成分又は円偏光成分又は無偏光成分の存在を示すそれぞれの信号を生成し得る。

いくつかの例では、本開示による受光ユニットは、受光ユニットを不要な光から遮蔽する指向性フィルタとして機能する角度選択構成要素を含み得る。例えば、角度選択構成要素は、ルーバ構造、波長シフト干渉フィルム、及び微細複製構造を含み得る。更に、本開示による受光ユニットは、異なる偏光状態及び重なり合う視野を検出する空間的に相違するセンサ画素を含み得る。２つ以上の画像をキャプチャし、それらを比較して、偏光状態及びその変動を経時的に決定することができる。いくつかの例では、本開示によるシステムは、複数の偏光光源又は受光器の一方又は両方を含み得る。

図５は、少なくとも１つの受光ユニット１２ａ及び少なくとも１つの偏光光源１４ｅを含むアセンブリ５５の概念的略図である。アセンブリ５５は、受光ユニット１２ａ又は偏光光源１４ｅの代わりに又はそれに加えて、本開示による任意の好適な受光ユニット又は偏光光源を含み得る。よって、アセンブリ５５は、偏光光源と、受光物品によって受け取られた光の受光された偏光状態を示す信号を生成するように構成された受光ユニットと、を含み得る。いくつかの例では、偏光光源１４ｅは、例えば光方向付け物品１６に向けて、所定の経路に沿って偏光光を射出するように方向付けられる。いくつかの例では、偏光光源１４ｅ（又は本開示による他の偏光光源）は、所定の経路に沿って入射光２０を射出するように移動可能又は方向転換可能であり得る。偏光光源１４ｅを方向付けるか又は操縦するために、例えば、モータ、サーボ、又は他の機構を使用し得る。いくつかの例では、ライダーユニットが、視野内の所定の点又は方向に向けて出力ビームを操縦可能であり得る。光は、実質的に直線経路又は区分的な直線経路となり得る。いくつかのそのような例では、受光ユニット１２ａは、実質的に所定の経路を中心とする所定の光円錐内にある光、又は実質的に所定の経路に平行な方向に沿う光を受け取るように方向付けられ得る。例えば、受光ユニット１２ａは、偏光光源１４ｅによって光方向付け物品１６に向けて射出され、実質的に同じ経路に沿って、又は経路を中心とする所定の円筒領域若しくは円錐領域内で、受光ユニットに向けて偏向された光を受け取るように方向付けられ得る。

いくつかの例では、アセンブリ５５はハウジング５７を含み得る。ハウジング５７は、金属、ガラス、プラスチック、複合材料、又は任意の好適な構造材料のうちの１つ以上によって形成され得る。いくつかの例では、受光ユニット１２ａ及び偏光光源１４ｅは、例えば、互いに隣接して、ハウジング５７内に固定されるか又は取り付けられ得る。受光ユニット１２ａ及び偏光光源１４ｅは、受光ユニット１２ａ又は偏光光源１４ｅの一方又は両方が、メンテナンス、修理、又はアップグレードのためにハウジング５７から取り出され得るように、取り外し可能に又は交換可能にハウジング５７内に固定されるか又は取り付けられ得る。

いくつかの例では、アセンブリ５５はコントローラ２８を含み得る。例えば、コントローラ２８は、ハウジング５７内に固定されるか又は取り付けられ得る。他の例では、コントローラ２８は、ハウジング５７の外部にあってもよく、信号を送受信するための無線又は有線接続によって、受光ユニット１２ａ又は偏光光源１４ｅの一方又は両方に結合されてもよい。

再び図１を参照すると、いくつかの例では、システム１０は、偏向された光２２の偏光状態又はパターンを分析するために受光ユニット１２と通信するコントローラ２８を含む。コントローラ２８は、少なくとも１つのプロセッサと、プロセッサ用の命令を記憶するための、また、例えば、ルックアップテーブル又は既知のパターン、及び検知された偏光状態若しくはパターンに関するデータなどのデータを記憶するための、記憶空間と、を含み得る。いくつかの例では、コントローラ２８は、受光ユニット１２によって生成された信号を受信する。コントローラ２８は、受光ユニット１２から受信された信号に基づいて、偏向された光２２の受光された偏光状態を決定するように構成される。例えば、第１の信号は、所定の偏光状態の存在を示し得、第２の信号は、所定の偏光状態の不在を示し得る。コントローラ２８はまた、信号に関連する相対的な空間位置を決定するために、受光ユニット１２又はその検知素子の識別情報又は位置を決定し得る。例えば、コントローラ２８は、信号が、光方向付け物品１６に沿ったパターンの要素又はブロックの上部、下部、側部、中心、又は所定の座標信号の特定の座標位置から偏向された光に関連すると決定し得る。

いくつかの例では、コントローラ２８はまた、偏光光源１４と通信し得る。例えば、コントローラ２８は、偏光光源１４に制御信号を送信するように構成され得る。そのような例では、偏光光源１４は、制御信号に基づいて、光源偏光状態又はパターンを有する光２０を送るように構成され得る。受光された偏光状態又は光源偏光状態の一方又は両方は、直線偏光又は円偏光であり得る。更に、コントローラ２８は、入射光２０の偏光状態の空間的又は時間的なパターンを制御し得、そのようなパターンを、偏向された光２０の偏光状態の空間的又は時間的なパターンと比較して、応答信号を決定及び生成し得る。

いくつかの例では、コントローラ２８は、受光ユニット１２から受信された信号に基づいて、応答信号を生成するように構成される。例えば、コントローラ２８は、受光された偏光状態と所定の偏光状態との比較に基づいて、応答信号を生成するように構成され得る。いくつかの例では、コントローラ２８は、光方向付け物品に沿った偏光変化特徴の相対位置に基づいて、応答信号を生成するように構成される。

いくつかの例では、所定の周波数及び／又はパターンで明滅又は点滅する、（視覚的に認知できないが）機械可読である信号を提供するために、コントローラ２８は、入射光２０による光方向付け物品１６及びその周囲の照明と、光方向付け物品１６及びその周囲によって偏向された光２２の輝度とが、２つ以上の時間的に及び／又は空間的に及び／又は波長依存性の偏光状態によってもたらされ得るように、受光ユニット１２又は偏光光源１４の一方又は両方を制御し得る。いくつかの例では、コントローラ２８は、受光ユニット１２から受信された１つ以上の信号から空間的及び時間的な特徴を決定する、高速フーリエ変換（fast Fourier transform；ＦＦＴ）モジュール又は別の好適な信号処理アルゴリズムを実装し得る。例えば、コントローラ２８は、１つ以上の点滅している画素、点滅しない画素、並びに光方向付け物品１６及び偏向された光２２のエッジ及び他の幾何学的特徴を抽出し得る。

受光ユニット１２又は偏光光源１４の一方又は両方に加えて、コントローラ２８は、任意選択的に、可視光カメラ、レーダー、全地球測位システム（global positioning system；ＧＰＳ）、又は音響センサなどの他の構成要素に対して信号を送信又は受信し得る。コントローラ２８は、光方向付け物品１６から受信された信号に加えて、そのような信号を使用して、応答信号を生成し得る。

よって、いくつかの例では、コントローラ２８は、入射光２０の所定の偏光パターンによって光方向付け物品１６に照会し、照会パターンに対する光方向付け物品１６の応答パターンを検出し得る。応答パターンに基づいて、コントローラ２８は、応答信号を車両に送信し得る。いくつかの例では、車両は、コントローラ２８から応答信号を受信し、応答信号に応じて所定の車両動作を実施し得る。

例えば、図６は、光方向付け物品１６と、受光ユニット１２及び偏光光源１４を含む車両１１と、を含む例示的なシステム１０ａの概念概略図である。いくつかの例では、車両１１は、受光ユニット及び偏光光源を含むアセンブリ、例えば、アセンブリ５５を含み得る。受光ユニット１２は、車両１１に結合され得る。例えば、受光ユニット１２は、車両１１に、又は、例えば、車両１１上若しくは車両内の取り付けブラケットなどの構成要素に、取り外し可能に又は恒久的に取り付けられるか又は固定され得る。いくつかの例では、偏光光源１４はまた、図６に示すように、車両１１に結合され得る。偏向された光２２における特定の偏光状態の存在は、交通標識、又は推奨若しくは要求される動作、例えば、道を譲らせる標識、又は停止標識、又は接近中の光信号機若しくは横断歩道の近接度を示し得る。所定の車両動作は、例えば、車両１１の段階的な減速、減速、及び停止のうちの１つ以上を含み得る。よって、偏向された光２２の偏光状態に基づいて、車両１１は、１つ以上の所定の車両動作を、例えば、所定の操作、安全措置を、又は車両１１の手動制御を想定するように乗員に伝えることを、実施し得る。いくつかの例では、例示的なシステム１０ａは、偏光光源１４又は光方向付け物品１６を含まなくてもよく、受光ユニット１２は、別のシステム、例えば、別の車両によって射出された光を受光し得る。

図６に示す例では、車両１１が偏光光源１４を含むが、他の例では、偏光光源１４は、車両１１から分離されたか又は離れた外部光源であってもよい。例えば、偏光光源１４は、光方向付け物品１６の近くに設置されるか、又は、光方向付け物品１６が偏光光源１４からの入射光２０を接近中の車両１１に向かう偏向された光２２として偏向させるように、同物品の方へ方向付けされてもよい。いくつかの例では、偏光光源１４は存在しなくてもよく、周囲光、太陽光、又は偏光成分を有する他の光源からの光が、光方向付け物品１６によって受光ユニット１２に向けて偏向されてもよく、又は受光ユニット１２によって検出及び検知されてもよい。

図７は、受光ユニット１２ａ及び偏光光源１４ｅを含む、車両１１ａの概念概略的な部分正面図である。いくつかの例では、車両１１ａは、受光ユニット１２ａ及び偏光光源１４ｅを含む、アセンブリ５５を含み得る。偏光光源１４ｅのそれぞれの光源のうちの１つ以上は、所定の偏光状態を有する光を射出するように作動され得る。いくつかの例では、専用の偏光光源１４ｅを使用する代わりに又はそれに加えて、１つ以上の偏光フィルタ又は要素が、偏光光源１４ｆを形成するために、車両１１のヘッドライト、テールライト、又は他のライトに隣接して配置され得る。図７に示す例では、受光ユニット１２ａと偏光光源１４ｅが隣接するが、他の例では、受光ユニット１２ａと偏光光源１４ｅは、互いに比較的離れていてもよい。例えば、受光ユニット１２ａ又は偏光光源１４ｅの一方は、車両１１の上部又は運転者側付近に配置され得、受光ユニット１２ａ又は偏光光源１４ｅの他方は、車両１１の下部又は乗客側付近に配置され得る。いくつかの例では、受光ユニット１２ａ又は偏光光源１４ｅ間の隔たりは、光方向付け物品１６によって規定される所定の角度偏向内で光を送る及び受け取るために所定の間隔内であり得る。

よって、本開示による例示的なシステムは、受光ユニットによって受光された光の偏光状態又はパターンを検知するための受光ユニットを含む。いくつかの例では、本開示による例示的なシステムはまた、偏光光源、光方向付け物品、及びコントローラのうちの１つ以上を更に含み得る。

図８は、受光ユニット１２によって受光された光の偏光状態を検出するための例示的な技術のフローチャートである。図８の例示的な技術について、図１～図７によって説明した例示的なシステム、物品、アセンブリ、及び構成要素を参照して説明する。しかしながら、本開示による例示的な技術は、任意の好適なシステム、物品、又は構成要素を使用して実施されてもよい。

いくつかの例では、図８の例示的な技術は、光方向付け物品１６によって偏向された偏光光源１４からの光を受光ユニット１４によって受け取ること（７０）を含む。受け取ること（７０）は、受光偏光子２４を通して受光ユニット１２のセンサ１３に偏向された光２２を送ることを含み得る。

いくつかの例では、図８の例示的な技術は、光方向付け物品１６によって偏向された光２２の受光された偏光状態を示す信号を受光ユニット１６によって生成すること（７２）を含む。例えば、センサ１３は、信号を生成し得る。センサ１３が検知素子のアレイを含む例では、信号の第１の特性が、検知素子のアレイのうちの特定の検知素子の識別情報を示し得、信号の第２の特性が、偏光状態を示し得る。例えば、第１又は第２の特性は、極性、電圧、電流、平均周波数、周波数ピーク、又は任意の他の好適な特性を含み得る。

いくつかの例では、図８の例示的な技術は、受光ユニット１６によって生成された信号をコントローラ２８によって受信し、信号に基づいて、光２２の受光された偏光状態をコントローラ２８によって決定すること（７４）を更に含む。例えば、コントローラ２８は、センサ１３から、又は受光ユニット１２から、有線又は無線接続によって信号を受信し得る。コントローラ２８は、信号を信号の既知の値又は範囲、例えば、ルックアップテーブル又はデータベースと比較し、信号に関連する偏光状態を決定し得る。単一の信号の代わりに、コントローラ２８は、１つ以上のセンサ又は受光ユニットからの複数の信号を受信及び分析し得る。

いくつかの例では、図８の例示的な技術は、受光された偏光状態又はパターンに基づいて、応答信号をコントローラ２８によって生成すること（７６）を更に含む。例えば、生成すること（７６）は、受光された偏光状態又はパターンを所定の偏光状態又はパターンと比較することを含む。状態又はパターンは、静的偏光状態、又は偏光状態の動的変化、又は偏光状態のなんらかの空間的若しくは時間的な変動を含み得る。いくつかの例では、生成すること（７６）は、光方向付け物品に沿った偏光変化特徴の相対位置を決定することを含む。

いくつかの例では、例示的な技術は、コントローラ２８によって応答信号を車両１１に送信することを含み得る。例えば、図８の例示的な技術は、応答信号に応じて所定の車両動作を車両１１によって実施することを更に含み得る。いくつかの例では、コントローラ２８は、それ自体が、車両１１の１つ以上の構成要素、例えば、ステアリングシステム、制動システム、又は駆動トレーンのうちの１つ以上を制御して、車両１１に所定の車両動作を実施させ得る。

いくつかの例では、本開示による例示的な技術は、例えば、光方向付け物品１６に照会し、光方向付け物品１６からの応答を促すために、所定の偏光状態を有する光を生成することを含む。例えば、図９は、所定の偏光状態を有する光を生成するための例示的な技術のフローチャートである。図９の技術は、コントローラ２８によって、制御信号を偏光光源１４に送信することを含む。いくつかの例では、図９の例示的な技術は、制御信号に基づいて、所定の光源偏光状態を有する光２０を偏光光源１４から光方向付け物品１６に向けて送ること（８２）を含む。

図９の例示的な技術は、図８の技術の前に、最中に、繰り返し中に、それと同時に、断続的に、又はインターリーブして実施され得る。例えば、光源１４は、第１の特性を有する偏光光２０を射出し得、光方向付け物品１６は、同じか又は変更された偏光特性を有する偏向された光２２を偏向し又は戻し得る。入射光２０及び偏向された光２２において送られる及び受けとられる偏光状態のいくつかの組み合わせを、コントローラ２８によって実施することができる。例えば、偏光光源１４は、直線偏光（例えば、垂直偏光）、左円偏光、又は右円偏光であり得る光２０を射出し得る。光方向付け物品１６は、入射光２０と相互作用して、直線偏光光（垂直偏光、又は垂直に対して９０度の直線）、左円偏光光、又は右円偏光光、又は非偏光光のうちの１つを有する偏向された光２２を生成し得る。いくつかの例では、光方向付け物品１６は、実質的に光２０を吸収し、受光ユニット１２に向けて光２２を偏向させなくてもよい。

いくつかの例示的な構成が、特に有用となり得る。表１に示すように、偏光光源１４は、表の左手側に示すように、水平直線偏光光（直線Ｈと示される）、垂直直線偏光光（垂直Ｖと示される）、左円偏光光（ＬＣＰ又は左ＣＰ）、又は右円偏光光（ＲＣＰ又は右ＣＰ）などの異なる偏光状態を射出することができる。光方向付け物品１６は、直線Ｈ、直線Ｖ、左ＣＰ、及び右ＣＰを含む異なる偏光状態を送受光器に戻すように設計することができる。送受光器に戻される光の状態は、表のセルに示される位相子の特性に依存する。例えば、直線Ｈ光が、１／４波長位相子を有する再帰反射体に入射する場合、再帰反射体は、光の偏光を９０度回転させ、直線Ｖを戻すことになる。別の例では、左ＣＰ光が１／４波長位相子を有する再帰反射体に入射する場合、再帰反射体は、左ＣＰ光を戻すことになる。別の例では、直線Ｈ光が１／８波長位相子を有する再帰反射体に入射する場合、再帰反射体は左ＣＰ光を戻す。反対に、直線Ｈの入射光を有し、再帰反射体に右ＣＰ光を戻させる場合、位相子は３／８波長であるべきである。表１は、位相子の遅軸が垂直から４５度である場合を含む。

位相子の遅軸が垂直から－４５度である場合、表２に示すように、位相子要件の一部が変化する。

限定することを意図しないが、これは、偏光光源１４からの射出及び／又は光方向付け物品１６から受光ユニット１２への戻り光に円偏光光を利用することを目的とする場合に、１／８、１／４、及び３／８の遅延レベルが特に有用となり得ることを示す。

更に、偏光状態は、１つの特定の波長若しくは波長帯域、又は１つよりも多くの波長若しくは波長帯域に関連し得る。例えば、偏光光源１４は、λ_１又はλ_１とλ_２の両方として指定される１つ又は２つの波長を射出し得る。光方向付け物品１６は、それに送られた光のみを偏向（例えば、再帰反射）させ得る。光方向付け物品１６が入射光２０においてλ_１のみを受け取る場合、それは、偏向された光２２においてλ_１のみを戻し得る。光方向付け物品１６がλ_１とλ_２の両方を受け取る場合、光方向付け物品１６は、波長又は波長帯の両方に作用し、それらを戻し得る。追加の波長λ_３、λ_４などが使用されてもよい。波長又は波長帯域は、可視、近赤外線、又は中赤外線であり得る。

よって、本開示による例示的なシステム、物品、及び技術は、交通物体及び事象の検出を可能にし、半自動化又は完全自動化された車両の運行又は制御を促進し得る。

本開示に記載の技術は、少なくとも部分的にハードウェア、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で実施され得る。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）、又はその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。

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、同じデバイス又は別個のデバイスに実装してもよい。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。

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読み取り可能な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読み取り可能媒体を挙げることができる。いくつかの実施例では、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。

本開示にかかる例示的な物品及び技法を、以下の非限定的な実施例によって例示する。

実施例１
検出を向上させるための、道路（及び再帰反射面）グレアの除去又は低減について評価した。図１０Ａ、図１０Ｂ、及び図９Ｃは、偏光光の使用によって連続的に低減されたアスファルトによるグレアを表す写真である。図１０Ａ、図１０Ｂ、及び図１０Ｃでは、早朝の太陽を舗装に対してカメラの対角にした。図１０Ａは、検出器の上に偏光子を伴わずに撮影した写真を示す。図１０Ｂは、検出器の上に水平通過軸（ｓ－ｐｏｌ）を有する偏光子を示す。図１０Ｃは、検出器の上に垂直通過（ｐ－ｐｏｌ）偏光子を伴って撮影され、飽和した黄色で示すように、道路グレアと再帰反射体の表面グレアとの両方の有意な低減を示す。再帰反射を行わずに、太陽グレアのみが観察された。しかしながら、例の予言的な変形として、ｐ偏光光源を追加することで、夕暮れ時及び夜明け時の視認性、場合によっては、輝度に応じて昼光条件時の視認性が向上するであろう。

実施例２
濡れた路面マーキングの検出を向上させるための偏光の使用について評価した。図１１Ａ及び図１１Ｂは、偏光光の使用による、路面マーキングによる水面グレアの低減を表す写真である。路面マーキングの表面の水は、いくつかの理由により、検知能の不良を引き起こす可能性がある。第１に、太陽又は接近中の車などの他の光源によるグレアは、水面によりｓ－ｐｏｌ光として効率的に反射される。第２に、車両ヘッドライトからの光は、入射ビームの多くが鏡面反射されて水面から離れ、再帰反射体に遭遇しないため、再帰反射体に到達するには非効率的である。図１１Ａ及び図１１Ｂは、偏光保持再帰反射性路面マーキングを使用し、かつ（すなわち、光源の偏光に整合して）ｐ偏光偏光子を受光ユニットに使用して、光源からｐ偏光光を射出することによって、そのような問題を解決できることを示す。理論に束縛されるものではないが、ｐ偏光光は、効率的に再帰反射体に行き着き、再帰反射体は、偏光を保持し、それを検出器に戻し、検出器は、接近中の車からのｓ－ｐｏｌを遮断する一方で、ｐ偏光光を受け取る。

実施例３
濃霧環境においてノイズに対する信号を向上させるための偏光光の使用について評価した。図１２Ａ及び図１２Ｂは、偏光光の使用による、霧中の視認性の強化を表す写真である。霧は、反射中に直線偏光光を保持する。Ｓｃｏｔｃｈｌｉｔｅ Ｄｉａｍｏｎｄ Ｇｒａｄｅ（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓａｉｎｔ Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）の再帰反射体が脱分極する。図１２Ａは、離れた２つの光源及び再帰反射体を示す。左の光源は直線偏光子を有し、右の光源は偏光されない。写真を撮ったカメラは、左の光源の偏光子と整合して直線偏光子を有していた。室内に霧を充満させ、後方散乱が明らかに観察可能となった。

図１２Ｂでは、カメラの偏光子を偏光光源の偏光子と直交するように回転させた。左の光源のビームは消失したが、無偏光光源のビームは依然として視認できた。再帰反射体は、離れた距離でも視認できた。理論に束縛されるものではないが、非偏光再帰反射体は、非偏光光を再帰反射し、カメラの偏光子の通過軸と整合した光の偏光成分が画像中に検出された。

本発明のさまざまな実施例について説明した。これらの及び他の実施例は、以下の特許請求の範囲内にある。

以下は、本開示による例示的な実施形態である。
項目１．
センサ及び受光偏光子を備える受光ユニットを備え、センサが、光方向付け物品によって偏向された偏光光源からの光を受光偏光子を通して検知するように構成され、センサが、光方向付け物品によって偏向された光の受光された偏光状態を示す信号を生成するように構成されるシステム。

項目２．光方向付け物品が、偏光光源によって射出された光の偏光を変化させるように構成される、項目１に記載のシステム。

項目３．偏光光源を更に備える、項目１又は２に記載のシステム。

項目４．偏光光源が、拡散光源及び光源偏光子を備える、項目１～３のいずれか一項に記載のシステム。

項目５．偏光光源が反射偏光子を備える、項目４に記載のシステム。

項目６．光源偏光子が、直線偏光子又は円偏光子を備える、項目４に記載のシステム。

項目７．受光偏光子が、直線偏光子又は円偏光子を備える、項目３に記載のシステム。

項目８．受光ユニットがカメラを備える、項目１～７のいずれか一項に記載のシステム。

項目９．光方向付け物品を更に備える、項目１～８のいずれか一項に記載のシステム。

項目１０．光方向付け物品が、光方向付け物品に入射した光の偏光を、偏向された光の異なる偏光状態へと変化させるように構成された少なくとも１つの偏光変化特徴を備える、項目９に記載のシステム。

項目１１．少なくとも１つの偏光変化特徴が、光方向付け物品に所定の空間パターンで配置され、かつ入射光の偏光を反射光の複数の所定の異なる偏光状態へと変化させるように構成された複数の偏光変化特徴を備え、所定の異なる偏光状態のうちの各偏光状態が、光方向付け物品に沿った複数の偏光変化特徴における偏光変化特徴の相対位置と関連している、項目１０に記載のシステム。

項目１２．光方向付け物品が、再帰反射性物品を備える、項目９～１１のいずれか一項に記載のシステム。

項目１３．受光ユニットによって生成された信号を受信するように構成されたコントローラを更に備え、コントローラが、信号に基づいて光の受光された偏光状態を決定するように構成される、項目１～１２のいずれか一項に記載のシステム。

項目１４．コントローラが、受光された偏光状態に基づいて応答信号を生成するように構成される、項目１３に記載のシステム。

項目１５．コントローラが、受光された偏光状態と所定の偏光状態との比較に基づいて、応答信号を生成するように構成される、項目１３に記載のシステム。

項目１６．コントローラが、光方向付け物品に沿った偏光変化特徴の相対位置に基づいて、応答信号を生成するように構成される、項目１３～１５のいずれか一項に記載のシステム。

項目１７．コントローラが、制御信号を偏光光源に送信するように構成されており、偏光光源が、制御信号に基づいて、光源偏光状態を有する光を送るように構成される、項目１３～１６のいずれか一項に記載のシステム。

項目１８．受光された偏光状態又は光源偏光状態の一方又は両方が、直線偏光又は円偏光である、項目１３～１７のいずれか一項に記載のシステム。

項目１９．応答信号が、所定の車両動作を車両に実施させるように構成される、項目１４～１８のいずれか一項に記載のシステム。

項目２０．車両を更に備え、受光ユニットが、車両に結合される、項目１９に記載のシステム。

項目２１．
光方向付け物品により偏向された偏光光源からの光を受光ユニットによって受光することと、
光方向付け物品により偏向された光の受光された偏光状態を示す信号を受光ユニットによって生成することと、
を含む方法。

項目２２．
所定の光源偏光状態を有する光を偏光光源から光方向付け物品に向けて送ることを更に含む、項目２１に記載の方法。

項目２３．
コントローラによって、受光ユニットによって生成された信号を受信することと、
コントローラによって、信号に基づいて光の受光された偏光状態を決定することと、
を更に含む、項目２１又は２２に記載の方法。

項目２４．コントローラによって、受け取られた偏光状態に基づいて応答信号を生成することを更に含む、項目２３に記載の方法。

項目２５．コントローラによって応答信号を生成することが、受光された偏光状態を所定の偏光状態と比較することを含む、項目２３に記載の方法。

項目２６．コントローラによって応答信号を生成することが、光方向付け物品に沿った偏光変化特徴の相対位置を決定することを含む、項目２３～２５のいずれか一項に記載の方法。

項目２７．車両によって、応答信号に応じて所定の車両動作を実施することを更に含む、項目２４～２６のいずれか一項に記載の方法。

項目２８．
コントローラによって、偏光光源に制御信号を送信することと、
偏光光源によって、制御信号に基づいて光源偏光状態を有する光を送ることと、
を更に含む、項目２４～２７のいずれか一項に記載の方法。

項目２９．受光された偏光状態又は光源偏光状態の一方又は両方が、直線偏光又は円偏光である、項目２１～２８のいずれか一項に記載の方法。

項目３０．命令を含むコンピュータ可読記憶媒体であって、命令が、実行されると、少なくとも１つのプロセッサに、
受光ユニットによって生成された信号を受信することであって、信号が、光方向付け物品によって偏向され、受光ユニットによって受け取られた、偏光光源からの光の受光された偏光状態を示す、受信することと、
信号に基づいて光の受光された偏光状態を決定することと、
受光された偏光状態に基づいて応答信号を生成することであって、応答信号が、応答信号に応じて所定の車両動作を車両に実施させるように構成される、生成することと、を行わせる、コンピュータ可読記憶媒体。

項目３１．実行されると、少なくとも１つのプロセッサに、
光源偏光状態を有する光を偏光光源に射出させるように構成された制御信号を偏光光源に送信することを行わせる命令を更に含む、項目３０に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

項目３２．
偏光光源と、
受光物品によって受け取られた光の受光された偏光状態を示す信号を生成するように構成された受光ユニットと、
を備えるアセンブリ。

項目３３．偏光光源が、所定の経路に沿って偏光を射出するように方向付けられ、受光ユニットが、実質的に所定の経路を中心とする所定の光円錐内にある光、又は実質的に所定の経路に平行な方向に沿う光を受け取るように方向付けられる、項目３２に記載のアセンブリ。

項目３４．ハウジングを更に備え、偏光光源及び受光ユニットが、互いに隣接してハウジング内に固定される、項目３２又は３３に記載のアセンブリ。

項目３５．受光ユニットが、センサ及び受光偏光子を備え、センサが、受光ユニットによって受光された光を受光偏光子を通して検知し、受光された偏光状態を示す信号を生成するように構成される、項目３２～３４のいずれか一項に記載のアセンブリ。

項目３６．受光偏光子が、直線偏光子又は円偏光子を備える、項目３５に記載のアセンブリ。

項目３７．偏光光源が、拡散光源及び光源偏光子を備える、項目３２～３６のいずれか一項に記載のアセンブリ。

項目３８．偏光光源が反射偏光子を備える、項目３２～３７のいずれか一項に記載のアセンブリ。

項目３９．光源偏光子が、直線偏光子又は円偏光子を備える、項目３７又は３８に記載のアセンブリ。

項目４０．受光ユニットがカメラを備える、項目３２～３９のいずれか一項に記載のアセンブリ。

項目４１．受光ユニットによって生成された信号を受信するように構成されたコントローラを更に備え、コントローラが、信号に基づいて光の受光された偏光状態を決定するように構成される、項目３２～４０のいずれか一項に記載のアセンブリ。

項目４２．コントローラが、受光された偏光状態に基づいて応答信号を生成するように構成される、項目４１に記載のアセンブリ。

項目４３．コントローラが、受光された偏光状態と所定の偏光状態との比較に基づいて、応答信号を生成するように構成される、項目４２に記載のアセンブリ。

項目４４．コントローラが、偏光光源に制御信号を送信するように構成されており、偏光光源が、制御信号に基づいて光源偏光状態を有する光を送るように構成される、項目４１～４３のいずれか一項に記載のアセンブリ。

項目４５．受光された偏光状態又は光源偏光状態の一方又は両方が、直線偏光又は円偏光である、項目４４に記載のアセンブリ。

項目４６．応答信号が、所定の車両動作を車両に実施させるように構成される、項目４２～４５のいずれか一項に記載のアセンブリ。

Claims (7)

1. センサ及び垂直通過の受光偏光子を備える受光ユニットを備え、前記センサが、路面マーキングによって偏向された偏光光源からの光を前記垂直通過の受光偏光子を通して検知するように構成され、前記センサが、前記路面マーキングによって偏向された前記光の受光された偏光状態を示す信号を生成するように構成され、前記路面マーキングが、前記偏光光源によって放射された光の偏光を変化させるように構成される、システム。
2. 前記偏光光源を更に備える、請求項１に記載のシステム。
3. 前記偏光光源が、拡散光源及び光源偏光子を備える、請求項１または２に記載のシステム。
4. センサ及び垂直通過の受光偏光子を備える受光ユニットを備え、前記センサが、路面マーキングによって偏向された偏光光源からの光を前記垂直通過の受光偏光子を通して検知するように構成され、前記センサが、前記路面マーキングによって偏向された前記光の受光された偏光状態を示す信号を生成するように構成され、前記路面マーキングが、前記路面マーキングに入射した光の偏光を、偏向された光の異なる偏光状態へと変化させるように構成された少なくとも１つの偏光変化特徴を備える、システム。
5. 前記少なくとも１つの偏光変化特徴が、前記路面マーキングに所定の空間パターンで配置され、かつ入射光の偏光を反射光の複数の所定の異なる偏光状態へと変化させるように構成された複数の偏光変化特徴を備え、前記複数の所定の異なる偏光状態のうちの各偏光状態が、前記路面マーキングに沿った前記複数の偏光変化特徴における偏光変化特徴の相対位置と関連している、請求項４に記載のシステム。
6. 前記路面マーキングが、再帰反射性物品を備える、請求項４または５に記載のシステム。
7. 前記路面マーキングは、高速道路若しくは道路のマーカ、道路若しくは街路のマーキング、歩道マーキングを含む、請求項１～６のいずれか一項に記載のシステム。

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