特許ウォッチ

公開番号2024060414
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-02
出願番号2022167775
出願日2022-10-19
発明の名称光センシング装置、光センシングシステム及び光センシング方法
出願人日本電気株式会社
代理人個人,個人
主分類G01S 17/88 20060101AFI20240424BHJP(測定;試験)
要約【課題】より効率よく点検対象の異常を検出することが可能な光センシングシステム等を提供する。
【解決手段】光センシング装置は、レーザ光を照射する光源から第1の領域内の複数の第1の位置に照射された第1のレーザ光の反射光である第1のレーザ反射光に基づいて、第1の領域に含まれる第1の物体及び第2の物体に対応する第1の点群データを取得する第1の点群データ取得手段と、第1の点群データを用いて、第1の領域のうちの第1の物体に対応する第2の領域を特定する領域特定手段と、第2の領域に対応する複数の第2の位置に光源から第2のレーザ光を照射させることにより、第2のレーザ光の反射光である第2のレーザ反射光に基づいて第1の物体に対応する第2の点群データを取得する第2点群データ取得手段と、第2の点群データを用いて、第1の物体の異常を検出する第1の異常検出手段と、を備える。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
レーザ光を照射する光源から第１の領域内の複数の第１の位置に照射された第１のレーザ光の反射光である第１のレーザ反射光に基づいて、前記第１の領域に含まれる第１の物体及び第２の物体に対応する第１の点群データを取得する第１の点群データ取得手段と、
前記第１の点群データを用いて、前記第１の領域のうちの前記第１の物体に対応する第２の領域を特定する領域特定手段と、
前記第２の領域に対応する複数の第２の位置に前記光源から第２のレーザ光を照射させることにより、前記第２のレーザ光の反射光である第２のレーザ反射光に基づいて前記第１の物体に対応する第２の点群データを取得する第２の点群データ取得手段と、
前記第２の点群データを用いて、前記第１の物体の異常を検出する第１の異常検出手段と、
を備える光センシング装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第２の位置の各々の間の距離は前記第１の位置の各々の間の距離よりも短い、請求項１に記載の光センシング装置。
【請求項３】
前記光源は静止物に取り付けられる請求項１又は２に記載の光センシング装置。
【請求項４】
前記第１の物体は鉄道線路の軌道を含み、
前記第２の物体は前記鉄道線路の路盤を含む、
請求項１又は２に記載の光センシング装置。
【請求項５】
車両が前記鉄道線路上を通過する第１の期間以外の第２の期間において、前記光源から前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光を照射させる期間制御手段を更に備える、請求項４に記載の光センシング装置。
【請求項６】
前記第１の点群データを用いて前記第２の物体の異常を検出する第２の異常検出手段を更に備える請求項１又は２に記載の光センシング装置。
【請求項７】
前記第１の点群データを用いて前記第１の物体の異常を検出する第３の異常検出手段を更に備える請求項１又は２に記載の光センシング装置。
【請求項８】
前記光源は、
前記第１のレーザ光又は前記第２のレーザ光を照射する光照射手段と、
前記第１のレーザ反射光又は前記第２のレーザ反射光を受光する光受光手段と、を備える請求項１又は２に記載の光センシング装置。
【請求項９】
第１の領域内の複数の第１の位置に第１のレーザ光を照射する光照射手段と、
前記第１のレーザ光の反射光である第１のレーザ反射光を受光する光受光手段と、
前記第１のレーザ反射光に基づいて、前記第１の領域に含まれる第１の物体及び第２の物体に対応する第１の点群データを取得する第１の点群データ取得手段と、
前記第１の点群データを用いて、前記第１の領域のうちの前記第１の物体に対応する第２の領域を特定する領域特定手段と、
第２の点群データ取得手段と第１の異常検出手段と、を備え、
前記光照射手段は、前記第２の領域に対応する複数の第２の位置に第２のレーザ光を照射し、
前記光受光手段は、前記第２のレーザ光の反射光である第２のレーザ反射光を受光し、
前記第２の点群データ取得手段は、前記第２のレーザ反射光に基づいて前記第１の物体に対応する第２の点群データを取得し、
前記第１の異常検出手段は、前記第２の点群データを用いて、前記第１の物体の異常を検出する光センシングシステム。
【請求項１０】
前記第２の位置の各々の間の距離は前記第１の位置の各々の間の距離よりも短い、請求項９に記載の光センシングシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、光を用いたセンシングにより異常を検出する光センシング装置等に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的にＬｉＤＡＲ（ｌｉｇｈｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｒａｎｇｉｎｇ）と呼ばれる技術を用いたシステムは、ターゲットとの距離を計測し、ターゲットの形状を３次元空間で表現する点群データに変換することができる。当該点群データは、対象の構造物の物理的な表面形状の測量に用いられる。
【０００３】
特許文献１には、進路前方にレーザを照射して反射光を計測する光計測部と、光計測部の計測結果に基づいて進路前方の障害物の有無を判定する処理部とを備える監視装置が開示されている。特許文献１に記載の技術において、処理部は、車両の移動速度と進路の形状とに応じて、光計測部の走査範囲及び走査配置を設定する。
【０００４】
また、特許文献２には、レーザ光により走査される被走査領域のサイズ及び被走査領域に対してレーザ光を送信する点の密度を変えるように走査素子を制御する制御部が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－２０３６３４号
特開２０１８－１８０１８１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば線路や建物に用いられる鋼材（例えばＨ形鋼）等をＬｉＤＡＲにより点検する際、これらの点検対象は、構造物の骨組みや電車走行のレールといった重要な役割を担うため、ＬｉＤＡＲシステムは、効率よく点検対象の異常を検出する必要がある。しかし、特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、障害物の有無を検出できたとしても、点検対象の異常を検出することは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、効率よく点検対象の異常を検出することが可能な光センシング装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光センシング装置は、
レーザ光を照射する光源から第１の領域内の複数の第１の位置に照射された第１のレーザ光の反射光である第１のレーザ反射光に基づいて、前記第１の領域に含まれる第１の物体及び第２の物体に対応する第１の点群データを取得する第１の点群データ取得手段と、
前記第１の点群データを用いて、前記第１の領域のうちの前記第１の物体に対応する第２の領域を特定する領域特定手段と、
前記第２の領域に対応する複数の第２の位置に前記光源から第２のレーザ光を照射させることにより、前記第２のレーザ光の反射光である第２のレーザ反射光に基づいて前記第１の物体に対応する第２の点群データを取得する第２点群データ取得手段と、
前記第２の点群データを用いて、前記第１の物体の異常を検出する第１の異常検出手段と、
を備える。
【０００９】
本発明の光センシングシステムは、
第１の領域内の複数の第１の位置に第１のレーザ光を照射する光照射手段と、
前記第１のレーザ光の反射光である第１のレーザ反射光を受光する光受光手段と、
前記第１のレーザ反射光に基づいて、前記第１の領域に含まれる第１の物体及び第２の物体に対応する第１の点群データを取得する第１の点群データ取得手段と、
前記第１の点群データを用いて、前記第１の領域のうちの前記第１の物体に対応する第２の領域を特定する領域特定手段と、
第２の点群データ取得手段と第１の異常検出手段と、を備え、
前記光照射手段は、前記第２の領域に対応する複数の第２の位置に第２のレーザ光を照射し、
前記光受光手段は、前記第２のレーザ光の反射光である第２のレーザ反射光を受光し、
前記第２の点群データ取得手段は、前記第２のレーザ反射光に基づいて前記第１の物体に対応する第２の点群データを取得し、
前記第１の異常検出手段は、前記第２の点群データを用いて、前記第１の物体の異常を検出する。
【００１０】
本発明の光センシング方法は、
第１の領域内の複数の第１の位置に第１のレーザ光を照射し、
前記第１のレーザ光の反射光である第１のレーザ反射光を受光し、
前記第１のレーザ反射光に基づいて、前記第１の領域に含まれる第１の物体及び第２の物体に対応する第１の点群データを取得し、
前記第１の点群データを用いて、前記第１の領域のうちの前記第１の物体に対応する第２の領域を特定し、
前記第２の領域に対応する複数の第２の位置に第２のレーザ光を照射し、
前記第２のレーザ光の反射光である第２のレーザ反射光を受光し、
前記第２のレーザ反射光に基づいて前記第１の物体に対応する第２の点群データを取得し、
前記第２の点群データを用いて、前記第１の物体の異常を検出する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許