JP5092076B2 - レーザエリアセンサ - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係るレーザエリアセンサ100の概略構成を示すブロック図である。図2は、このレーザエリアセンサ100によって形成される検知エリアの概略説明図である。図3は、このレーザエリアセンサ100によって取得される距離データの例を示す説明図である。なお、図2では隣接する距離測定方向の間隔を実際の間隔よりも遙かに広く描画してあるが、あくまでも説明の便宜のためである。
図1に示すように、レーザエリアセンサ100は、レーザ距離計110と、スキャン機構120と、データ取得部130と、データ補正部135と、人体判定部140と、警告出力制御部150とを備えている。
ところで、例えば、雨、雪などによってパルスレーザ光の反射や減衰などが生じることがあり、侵入者などの適確な検知に支障を及ぼすことがあった。そこで、そのような場合にパルスレーザ光などが受け得る影響と、データ補正部135において行なわれる対策とについて次に説明する。
第1実施形態では、測定方向毎に、時系列で前後する測定周期との間で距離データなどを相互比較することにより、雨、雪などの影響によって生じた可能性が高い距離データを予め除去するように構成した。一方、測定周期毎に、隣接する測定方向との間で距離データなどを相互比較することにより、雨、雪などの影響によって生じた可能性が高い距離データを予め除去することも可能である。そこで、そのように構成したレーザエリアセンサを第2実施形態として以下で説明する。なお、基本構成などは第1実施形態とほぼ同様であるので、以下の説明は主として相違点について行う。
第1実施形態や第2実施形態では、主として雨、雪などの影響への対策を行ったが、例えば、濃霧が発生しているような場合は、霧として空中に浮かんでいる水滴の大きさが雨滴や雪に比べて非常に小さいため、対策の効果が十分有効ではないこともあり得る。そこで、このような霧への対策を考慮して構成したレーザエリアセンサを第3実施形態として以下で説明する。なお、基本構成などは第1実施形態や第2実施形態とほぼ同様であるので、以下の説明は主として相違点について行う。
第4実施形態は、第3実施形態とはやや異なる方法によって濃霧への対策を行うものである。なお、基本構成などは第1実施形態〜第3実施形態とほぼ同様であるので、以下の説明は主として相違点について行う。
10a 建物壁面
100 レーザエリアセンサ
A100 検知エリア
110 レーザ距離計
120 スキャン機構
130 データ取得部
135 データ補正部
140 人体判定部
150 警告出力制御部
Claims (16)
- パルスレーザ光を出射し、その方向に存在する少なくとも1以上の物体からのそれぞれの反射光が戻ってくるまでの時間を測定して前記物体までの距離情報を取得するとともに、前記反射光の受光レベル情報も取得する第1レーザ距離計と、
この第1レーザ距離計による測定方向を変える走査機構部と、
この走査機構部によって測定方向を変えながら前記第1レーザ距離計による測定を周期的に行うことにより、検知エリアを形成するとともにその検知エリア内における測定方向毎の距離情報および受光レベル情報を時系列で取得する情報取得部と、
測定方向毎に、この情報取得部によって取得された距離情報および受光レベル情報を当該測定周期の前後の測定周期における距離情報および受光レベル情報と比較したときに、所定程度を超える不連続変化が生じている場合には、当該測定方向の当該測定周期における前記不連続変化に対応する距離情報を除去するとともに前記不連続変化に対応しない部分の受光レベル情報を補正する第1情報補正部と、
この第1情報補正部によって補正された距離情報の中から人体に対応すると推測される部分を抽出するとともに、そうして抽出された部分の時系列での移動状況に基づいて人体であるか否かを判定する人体判定部と、
この人体判定部によって人体が存在していると判定された場合に人体検知信号を出力する人体検知信号出力部と
を備えていることを特徴とするレーザエリアセンサ。 - パルスレーザ光を出射し、その方向に存在する少なくとも1以上の物体からのそれぞれの反射光が戻ってくるまでの時間を測定して前記物体までの距離情報を取得するとともに、前記反射光の受光レベル情報も取得する第1レーザ距離計と、
この第1レーザ距離計による測定方向を変える走査機構部と、
この走査機構部によって測定方向を変えながら前記第1レーザ距離計による測定を周期的に行うことにより、検知エリアを形成するとともにその検知エリア内における測定方向毎の距離情報および受光レベル情報を時系列で取得する情報取得部と、
測定周期毎に、この情報取得部によって取得された距離情報および受光レベル情報を当該測定方向に隣接する測定方向における距離情報および受光レベル情報と比較したときに、所定程度を超える不連続変化が生じている場合には、当該測定周期の当該測定方向における前記不連続変化に対応する距離情報を除去する第2情報補正部と、
この第2情報補正部によって補正された距離情報の中から人体に対応すると推測される部分を抽出するとともに、そうして抽出された部分の時系列での移動状況に基づいて人体であるか否かを判定する人体判定部と、
この人体判定部によって人体が存在していると判定された場合に人体検知信号を出力する人体検知信号出力部と
を備えていることを特徴とするレーザエリアセンサ。 - パルスレーザ光を出射し、その方向に存在する少なくとも1以上の物体からのそれぞれの反射光が戻ってくるまでの時間を測定して前記物体までの距離情報を取得するとともに、前記反射光の受光レベル情報も取得する第1レーザ距離計と、
この第1レーザ距離計による測定方向を変える走査機構部と、
この走査機構部によって測定方向を変えながら前記第1レーザ距離計による測定を周期的に行うことにより、検知エリアを形成するとともにその検知エリア内における測定方向毎の距離情報および受光レベル情報を時系列で取得する情報取得部と、
測定方向毎に、この情報取得部によって取得された距離情報および受光レベル情報を当該測定周期の前後の測定周期における距離情報および受光レベル情報と比較したときに、所定程度を超える不連続変化が生じている場合には、当該測定方向の当該測定周期における前記不連続変化に対応する距離情報を除去するとともに前記不連続変化に対応しない部分の受光レベル情報を補正する第1情報補正部と、
測定周期毎に、前記情報取得部によって取得された距離情報および受光レベル情報を当該測定方向に隣接する測定方向における距離情報および受光レベル情報と比較したときに、所定程度を超える不連続変化が生じている場合には、当該測定周期の当該測定方向における前記不連続変化に対応する距離情報を除去する第2情報補正部と、
前記第1情報補正部および前記第2情報補正部によって補正された距離情報の中から人体に対応すると推測される部分を抽出するとともに、そうして抽出された部分の時系列での移動状況に基づいて人体であるか否かを判定する人体判定部と、
この人体判定部によって人体が存在していると判定された場合に人体検知信号を出力する人体検知信号出力部と
を備えていることを特徴とするレーザエリアセンサ。 - パルスレーザ光を出射し、その方向に存在する少なくとも1以上の物体からのそれぞれの反射光が戻ってくるまでの時間を測定して前記物体までの距離情報を取得するとともに、前記反射光の受光レベル情報および前記反射光の時間軸上での時間幅情報も取得する第2レーザ距離計と、
この第2レーザ距離計による測定方向を変える走査機構部と、
この走査機構部によって測定方向を変えながら前記第2レーザ距離計による測定を周期的に行うことにより、検知エリアを形成するとともにその検知エリア内における測定方向毎の距離情報、受光レベル情報および時間幅情報を時系列で取得する情報取得部と、
測定周期毎に、この情報取得部によって取得された距離情報および受光レベル情報を当該測定方向に隣接する測定方向における距離情報および受光レベル情報と比較したときに、所定程度を超える不連続変化が生じている場合には、当該測定周期の当該測定方向における前記不連続変化に対応する距離情報を除去する第2情報補正機能と、測定周期毎に、前記情報取得部によって取得された距離情報、受光レベル情報および時間幅情報を当該測定方向に隣接する複数の測定方向における距離情報、受光レベル情報および時間幅情報と比較したときに、隣接測定方向間の変化量がすべて所定程度以内である測定方向範囲を検知角度幅と呼ぶことにすると、当該測定方向の特定の距離情報に対応する受光レベル情報、時間幅情報および検知角度幅が所定の関係を満たすときに、当該測定周期の当該測定方向における前記特定の距離情報を除去する第3情報補正機能とによって補正を行う情報補正部と、
この情報補正部によって補正された距離情報の中から人体に対応すると推測される部分を抽出するとともに、そうして抽出された部分の時系列での移動状況に基づいて人体であるか否かを判定する人体判定部と、
この人体判定部によって人体が存在していると判定された場合に人体検知信号を出力する人体検知信号出力部と
を備えていることを特徴とするレーザエリアセンサ。 - 請求項4に記載のレーザエリアセンサにおいて、
前記情報補正部はさらに、測定方向毎に、前記情報取得部によって取得された距離情報および受光レベル情報を当該測定周期の前後の測定周期における距離情報および受光レベル情報と比較したときに、所定程度を超える不連続変化が生じている場合には、当該測定方向の当該測定周期における前記不連続変化に対応する距離情報を除去するとともに前記不連続変化に対応しない部分の受光レベル情報を補正する第1情報補正機能による補正も併せて行うことを特徴とするレーザエリアセンサ。 - 請求項4または請求項5に記載のレーザエリアセンサにおいて、
前記情報補正部における前記第3情報補正機能は、前記特定の距離情報に対応する時間幅情報が所定時間幅以上であるときに、当該測定周期の当該測定方向における前記特定の距離情報を除去することを特徴とするレーザエリアセンサ。 - 請求項4または請求項5に記載のレーザエリアセンサにおいて、
前記情報補正部における前記第3情報補正機能は、前記特定の距離情報に対応する検知角度幅が所定角度幅以上であるときに、当該測定周期の当該測定方向における前記特定の距離情報を除去することを特徴とするレーザエリアセンサ。 - 請求項4または請求項5に記載のレーザエリアセンサにおいて、
前記情報補正部における前記第3情報補正機能は、前記特定の距離情報に対応する時間幅情報が所定時間幅以上であって且つ前記特定の距離情報に対応する検知角度幅が所定角度幅以上であるときに、当該測定周期の当該測定方向における前記特定の距離情報を除去することを特徴とするレーザエリアセンサ。 - 請求項4または請求項5に記載のレーザエリアセンサにおいて、
前記情報補正部における前記第3情報補正機能は、前記特定の距離情報にそれぞれ対応する時間幅情報および検知角度幅の比率が所定比率以上であるときに、当該測定周期の当該測定方向における前記特定の距離情報を除去することを特徴とするレーザエリアセンサ。 - 請求項6〜9のいずれか1項に記載のレーザエリアセンサにおいて、
前記情報補正部における前記第3情報補正機能が当該測定周期の当該測定方向における前記特定の距離情報を除去するのは、前記特定の距離情報に対応する検知角度幅における受光レベル情報の平均値が所定値以下の場合に限ることを特徴とするレーザエリアセンサ。 - パルスレーザ光を出射し、その方向に存在する少なくとも1以上の物体からのそれぞれの反射光が戻ってくるまでの時間を測定して前記物体までの距離情報を取得するとともに、前記反射光の受光レベルを時間積分した受光レベル時間積分情報も取得する第3レーザ距離計と、
この第3レーザ距離計による測定方向を変える走査機構部と、
この走査機構部によって測定方向を変えながら前記第3レーザ距離計による測定を周期的に行うことにより、検知エリアを形成するとともにその検知エリア内における測定方向毎の距離情報および受光レベル時間積分情報を時系列で取得する情報取得部と、
測定周期毎に、前記情報取得部によって取得された距離情報および受光レベル時間積分情報を当該測定方向に隣接する複数の測定方向における距離情報および受光レベル時間積分情報と比較したときに、隣接測定方向間の変化量がすべて所定程度以内である測定方向範囲を検知角度幅と呼ぶことにすると、当該測定方向の第1距離情報に対応する第1受光レベル時間積分情報および第1検知角度幅が所定の関係を満たすときに、当該測定周期の前記第1距離情報を除去する補正を行う情報補正部と、
この情報補正部によって補正された距離情報の中から人体に対応すると推測される部分を抽出するとともに、そうして抽出された部分の時系列での移動状況に基づいて人体であるか否かを判定する人体判定部と、
この人体判定部によって人体が存在していると判定された場合に人体検知信号を出力する人体検知信号出力部と
を備えていることを特徴とするレーザエリアセンサ。 - 請求項11に記載のレーザエリアセンサにおいて、
前記情報補正部は、前記第1検知角度幅が所定角度幅以上であるときに、当該測定周期の前記第1距離情報を除去することを特徴とするレーザエリアセンサ。 - 請求項11に記載のレーザエリアセンサにおいて、
前記情報補正部は、前記第1検知角度幅が所定角度幅以上であって、且つ、前記第1検知角度幅に含まれる複数の測定方向の少なくとも一部を対応する検知角度幅として共通に含む他の距離情報がより遠距離側に存在するときに、当該測定周期の前記第1距離情報を除去することを特徴とするレーザエリアセンサ。 - 請求項11に記載のレーザエリアセンサにおいて、
前記情報補正部は、前記第1検知角度幅に含まれる複数の測定方向の少なくとも一部を対応する検知角度幅として共通に含む他の距離情報に対応する受光レベル時間積分情報のそれぞれの検知角度幅にわたる平均値又はすべての検知角度幅にわたる平均値に対して、前記第1受光レベル時間積分情報の前記第1検知角度幅にわたる第1平均値が所定程度以上に大きいときに、当該測定周期の前記第1距離情報を除去することを特徴とするレーザエリアセンサ。 - 請求項11に記載のレーザエリアセンサにおいて、
前記情報補正部は、前記第1検知角度幅に含まれる複数の測定方向の少なくとも一部を対応する検知角度幅として共通に含む他の距離情報に対応するそれぞれの検知角度幅に対して、前記第1検知角度幅が所定程度以上に大きいときに、当該測定周期の前記第1距離情報を除去することを特徴とするレーザエリアセンサ。 - 請求項11に記載のレーザエリアセンサにおいて、
前記情報補正部は、前記第1検知角度幅に含まれる複数の測定方向の少なくとも一部を対応する検知角度幅として共通に含む他の距離情報に対応する受光レベル時間積分情報のそれぞれの検知角度幅にわたる平均値又はすべての検知角度幅にわたる平均値に対して、前記第1受光レベル時間積分情報の前記第1検知角度幅にわたる第1平均値が所定程度以上に大きく、且つ、前記第1検知角度幅に含まれる複数の測定方向の少なくとも一部を対応する検知角度幅として共通に含む他の距離情報に対応するそれぞれの検知角度幅に対して、前記第1検知角度幅が所定程度以上に大きいときに、当該測定周期の前記第1距離情報を除去することを特徴とするレーザエリアセンサ。
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