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公開番号2024053959
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-16
出願番号2022160500
出願日2022-10-04
発明の名称レーザレーダ装置
出願人株式会社デンソーウェーブ
代理人個人,個人
主分類G01S 7/497 20060101AFI20240409BHJP(測定;試験)
要約【課題】レーザレーダ装置において、基準受光波形に基づいて回路の故障を迅速に検知する。
【解決手段】レーザレーダ装置(20)は、定位置に設置された基準部材(25)、及び検知領域に向けてレーザ光を投光する投光部(21)と、投光部により投光されたレーザ光の反射光を受光して電気信号に変換して受光波形として出力する受光部(22)と、受光部により出力された受光波形に基づいて物体を検知する検知部(23a)と、投光部により基準部材に向けてレーザ光が投光されて受光部により出力された受光波形である基準受光波形を取得し、第1時期に取得した基準受光波形と第1時期よりも後の第2時期に取得した基準受光波形との変化度合に基づいて、投光部、受光部、及び検知部の少なくとも1つである回路が故障したと判定する判定部(23b)と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
定位置に設置された基準部材、及び検知領域に向けてレーザ光を投光する投光部と、
前記投光部により投光された前記レーザ光の反射光を受光して電気信号に変換して受光波形として出力する受光部と、
前記受光部により出力された前記受光波形に基づいて物体を検知する検知部と、
前記投光部により前記基準部材に向けて前記レーザ光が投光されて前記受光部により出力された前記受光波形である基準受光波形を取得し、第１時期に取得した前記基準受光波形と前記第１時期よりも後の第２時期に取得した前記基準受光波形との変化度合に基づいて、前記投光部、前記受光部、及び前記検知部の少なくとも１つである回路が故障したと判定する判定部と、
を備えるレーザレーダ装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記投光部は、前記基準部材及び前記検知領域に向けて所定周期で前記レーザ光を投光し、
前記第１時期と前記第２時期との間隔は、前記所定周期である、請求項１に記載のレーザレーダ装置。
【請求項３】
前記変化度合は、前記第１時期に取得した前記基準受光波形の強度が第１閾値を超えている時間である第１波形幅と、前記第２時期に取得した前記基準受光波形の強度が前記第１閾値を超えている時間である第２波形幅との変化量である、請求項１又は２に記載のレーザレーダ装置。
【請求項４】
前記変化度合は、前記第１時期に取得した前記基準受光波形の強度が第１閾値を超えている時間である第１波形幅と、前記第２時期に取得した前記基準受光波形の強度が前記第１閾値を超えている時間である第２波形幅との単位時間当たりの変化量である、請求項１又は２に記載のレーザレーダ装置。
【請求項５】
前記変化度合は、前記第１時期に取得した前記基準受光波形の波高値である第１波高値と、前記第２時期に取得した前記基準受光波形の波高値である第２波高値との変化量である、請求項１又は２に記載のレーザレーダ装置。
【請求項６】
前記変化度合は、前記第１時期に取得した前記基準受光波形の強度が第１閾値を超えてから第２閾値を超えるまでの時間である第１立上り時間と、前記第２時期に取得した前記基準受光波形の強度が第１閾値を超えてから第２閾値を超えるまでの時間である第２立上り時間との変化量である、請求項１又は２に記載のレーザレーダ装置。
【請求項７】
前記変化度合は、前記第１時期に取得した前記基準受光波形の強度が第２閾値を下回ってから第１閾値を下回るまでの時間である第１立下り時間と、前記第２時期に取得した前記基準受光波形の強度が第２閾値を下回ってから第１閾値を下回るまでの時間である第２立下り時間との変化量である、請求項１又は２に記載のレーザレーダ装置。
【請求項８】
前記判定部は、前記第１時期に取得した前記基準受光波形と前記第２時期に取得した前記基準受光波形との変化度合が、前記レーザレーダ装置を起動した直後の所定時間における前記第１時期から前記第２時期までの前記回路の温度変化による前記基準受光波形の変化度合として想定される所定変化度合を超えたことを条件として、前記回路が故障したと判定する、請求項２に記載のレーザレーダ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を投光してその反射光に基づいて物体を検知するレーザレーダ装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種のレーザレーダ装置において、筐体内に固定された導光部材までの距離に対応する基準長さを測定し、この基準長さに基づいて、測定された物体までの距離を校正するものがある（特許文献１参照）。特許文献１によれば、基準長さは、周囲の温度条件等の測定環境の変化や部品の経年変化に応じた所定量変化するので、この変化量に基づいて物体までの距離を校正すれば、周囲の測定環境の変化によらず、常に適正な距離測定を行うことが可能となるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－３４９４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、レーザレーダ装置では、受光した反射光を電気信号に変換した受光波形に基づいて、ＴＯＦ（Time Of Flight）方式により物体までの距離を測定している。導光部材（基準部材）までの距離を測定した時の受光波形（以下、「基準受光波形」という）は、レーザレーダ装置の回路の温度変化及び故障により変化する。このため、例えば基準受光波形の波高値が閾値よりも大きい場合に故障と判定する方法では、温度変化による波高値の変化を故障と誤判定しないようにするために閾値を大きく設定せざるを得ず、故障検知が遅れるおそれがある。その場合、危険領域に侵入した侵入者を検知することができない状態が継続し、侵入者を危険な状態にするおそれがある。
【０００５】
本発明は、こうした課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、レーザレーダ装置において、基準受光波形に基づいて回路の故障を迅速に検知することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段は、レーザレーダ装置であって、
定位置に設置された基準部材、及び検知領域に向けてレーザ光を投光する投光部と、
前記投光部により投光された前記レーザ光の反射光を受光して電気信号に変換して受光波形として出力する受光部と、
前記受光部により出力された前記受光波形に基づいて物体を検知する検知部と、
前記投光部により前記基準部材に向けて前記レーザ光が投光されて前記受光部により出力された前記受光波形である基準受光波形を取得し、第１時期に取得した前記基準受光波形と前記第１時期よりも後の第２時期に取得した前記基準受光波形との変化度合に基づいて、前記投光部、前記受光部、及び前記検知部の少なくとも１つである回路が故障したと判定する判定部と、
を備える。
【０００７】
上記構成によれば、投光部は、定位置に設置された基準部材、及び検知領域に向けてレーザ光を投光する。受光部は、前記投光部により投光された前記レーザ光の反射光を受光して電気信号に変換して受光波形として出力する。検知部は、前記受光部により出力された前記受光波形に基づいて物体を検知する。このため、レーザレーダ装置は、検知領域に侵入した侵入者等を検知することができる。
【０００８】
判定部は、前記投光部により前記基準部材に向けて前記レーザ光が投光されて前記受光部により出力された前記受光波形である基準受光波形を取得する。基準受光波形は、レーザレーダ装置の回路の温度変化及び故障により変化する。ここで、回路の温度変化による基準受光波形の変化は連続的であるのに対して、回路の故障による基準受光波形の変化はそれを超えた変化になる。
【０００９】
この点、判定部は、第１時期に取得した前記基準受光波形と前記第１時期よりも後の第２時期に取得した前記基準受光波形との変化度合に基づいて、前記投光部、前記受光部、及び前記検知部の少なくとも１つである回路が故障したと判定する。このため、回路の故障により基準受光波形が大きく変化する前であっても、第１時期の基準受光波形と第２時期の基準受光波形との変化度合に基づいて、基準受光波形が大きく変化する予兆を捉えて回路が故障したと判定することができる。したがって、レーザレーダ装置において、基準受光波形に基づいて回路の故障を迅速に検知することができる。ひいては、検知領域に侵入した侵入者を検知することができない状態が継続することを抑制することができ、侵入者を危険な状態にすることを抑制することができる。
【００１０】
一般的に、レーザレーダ装置は、検知領域に所定周期（例えば３０～７０［ｍｓ］）でレーザ光を投光して、検知領域に侵入した侵入者等を検知している。
（【００１１】以降は省略されています）

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