JP2002006039A - 物体情報検知装置 - Google Patents
物体情報検知装置Info
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Abstract
知することができる物体情報検知装置を提供することに
ある。 【解決手段】 汚れ検知用LED23からの光を屈折部
27により前面窓17に略平行になる外部の光路28方
向に反射させ、この反射後に、前面窓17に略平行な外
部の光路28を進んだ光を入射して屈折部29により内
部方向に反射させ、この反射された光を汚れ検知用PD
25で受光する。
Description
射して物体により反射された電磁波を入射して物体情報
を検知する物体情報検知装置に関し、特に、前面窓が汚
れ状態にある場合にその旨を報知する物体情報検知装置
に関する。
磁波を前方に出射して物体により反射された電磁波を入
射して物体情報を検知するものが知られている。
ース内に納められており、前面窓を通して電磁波を送受
信しているため、前面窓の汚れに対して敏感となり、前
面窓の汚れがひどくなると、例えばレーザ光の透過率が
低下して誤検知する恐れがある。このため、汚れ検知機
能を備え、前面窓の汚れがひどくなった場合には、報知
するものが提案されている。
例えば特開平10−90412号公報に記載のもので
は、筐体の内側から発した光を前面窓に設けたプリズム
を利用して、一旦前面窓の外側に誘導し、斜めに前面窓
に入射させることで、前面窓に光を透過させ、この光の
強弱を検知することで、前面窓の光の透過率、すなわち
汚れ状況を検知するものである。
状の透明な突起物を設け、ケース内に設置された汚れ検
知用発光部から出射された汚れ検知光が、前面窓に入射
して突起物の一方の斜面で全反射した後に、他方の斜面
から屈折しながら前面窓の外部へ出射すると同時に、斜
め下方にある前面窓の外面に向かい、再度前面窓を透過
してケース内の汚れ検知用受光部で受光される。この結
果、突起物から斜めに前面窓を透過する透過光によって
前面窓の外面に付着した汚れを検出することができ、検
出精度を向上させることができるという効果を有するも
のである。
物体情報検知装置にあっては、前面窓の汚れを検出する
のに、ケースの前面窓に突起した三角プリズム状の突起
物を用い、光が前面窓を透過するように構成されてい
た。このため、前面窓に対する入射角が大きい場合は、
広い面で汚れを検知することができず、入射角を浅くし
た場合は、前面窓での反射により十分な透過光を得られ
ないといった問題があった。
は、三角プリズム状の突起物を使用して斜め下方にある
前面窓の外面に光を向かわせるように構成されていたの
で、プリズム面に水が付着した場合、プリズムの屈折角
が変わり、十分な透過光を得られないといった問題があ
った。
その目的としては、前面窓に平行な全体的な汚れを検知
することができる物体情報検知装置を提供することにあ
る。
上記課題を解決するため、前面窓から外部に向けて電磁
波を出射し、外部に存在する物体により反射された反射
波を前面窓から入射して物体情報を検知する物体情報検
知装置において、光を発する発光素子と、発光素子から
の光を前記前面窓に略平行になる外部の光路方向に反射
する第1の反射手段と、第1の反射手段により反射後
に、前記前面窓に略平行な外部の光路を進んだ光を入射
して内部方向に反射する第2の反射手段と、第2の反射
手段により反射された光を受光する受光素子とを備え、
受光素子からの受光信号により前記前面窓の汚れ度合い
を検知することを要旨とする。
るため、前記第1および第2の反射手段は、入射光を屈
折する屈折手段からなることを要旨とする。
るため、前記第1および第2の反射手段の間に、水滴が
溜まりうる間隔で透明な仕切り板を配置することを要旨
とする。
るため、前記第1および第2の反射手段は、水滴が溜ま
りうる間隔を隔てて対向するように配置することを要旨
とする。
るため、前記第2の反射手段と前記受光素子の間の光路
に、前面窓から進入する外乱光を遮断するカバーを配置
することを要旨とする。
るため、前記第2の反射手段と前記受光素子の間の光路
は、空気よりも屈折率の高い透明部材からなり、前記前
面窓から進入する外乱光を反射することを要旨とする。
子からの光を第1の反射手段により前面窓に略平行にな
る外部の光路方向に反射させ、この反射後に、前面窓に
略平行な外部の光路を進んだ光を入射して第2の反射手
段により内部方向に反射させ、この反射された光を受光
素子で受光するので、受光素子からの受光信号により、
前面窓に平行な全体的な汚れ度合いを検知することがで
きる。
1および第2の反射手段は、入射光を屈折する屈折手段
からなることで、光を反射することができる。
1および第2の反射手段の間に、水滴が溜まりうる間隔
で透明な仕切り板を配置することで、雨天などの場合で
も、光路上の屈折や角度変化を避けて光を光路上を直進
させることができる。
1および第2の反射手段は、水滴が溜まりうる間隔を隔
てて対向するように配置することで、雨天などの場合で
も、光路上の屈折や角度変化を避けて光を光路上を直進
させることができる。
2の反射手段と受光素子の間の光路に、前面窓から進入
する外乱光を遮断するカバーを配置することで、測距不
能状態にあるにも拘わらず、前面窓は汚れが付着してい
ない状態と誤検知されることを防止することができる。
2の反射手段と前記受光素子の間の光路は、空気よりも
屈折率の高い透明部材からなり、前面窓から進入する外
乱光を反射することで、測距不能状態にあるにも拘わら
ず、前面窓は汚れが付着していない状態と誤検知される
ことを防止することができる。
を参照して説明する。
の第1の実施の形態に係る物体情報検知装置を適用可能
なレーザ測距装置11,13の光学的部分の構成を示す
概略断面図である。図1,2を参照して、レーザ測距装
置11,13の光学的部分の構成を説明する。
15に納められており、ケース15の紙面上方にはガラ
ス板又は透明プラスチック板からなる前面窓17が設け
られている。
に対して略直角にレーザ光Lを出射する測距用レーザー
ダイオードLD19と、外部に存在する対象物で反射さ
れ前面窓17を透過してきたレーザ光Lを受光する測距
用フォトダイオードPD21と、さらに、前面窓17の
汚れを検知するために、後述する屈折部27方向に光を
発光する汚れ検知用LED23と、屈折部29方向から
光を受光する汚れ検知用PD25を有している。
るレーザ光Lに干渉しない領域に配置される汚れ検知用
LED23又は汚れ検知用PD25の前方に、透明な3
角形状断面の突起した屈折部27,29が前面窓17と
一体成形または付加されている。この屈折部27,29
は、空気の屈折率より大きな屈折率を有するガラスまた
は透明プラスチックにより形成されている。
D23からの光を前面窓17に略平行になる外部の光路
28方向に屈折し、この屈折後に、前面窓17に略平行
な外部の光路28を進んだ光が屈折部29に入射して内
部方向に屈折される。
示すレーザ測距装置11と同様の基本的構成を有してお
り、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を
省略することとする。
上述した屈折部27,29に代わって、反射部35,3
7を配置したことにある。詳しくは、反射部35は、汚
れ検知用LED23からの光を前面窓17に略平行にな
る外部の光路28方向に反射し、この反射後に、前面窓
17に略平行な外部の光路28を進んだ光が反射部37
に入射して内部方向に反射される。
の一部の光学的部分と電気的部分の構成を示す図であ
る。図3を参照して、レーザ測距装置11,13の電気
的部分の構成を説明する。
力されるパルス信号を入力して測距用LD19を駆動し
てレーザ光Lを発光させ、投光レンズ43、前面窓17
を介して外部方向にレーザ光Lを出射させる。外部方向
に出射されたレーザ光Lが外部に存在する物体により反
射され、この反射光Lが再度前面窓17を透過し、受光
レンズ45を介して測距用PD21に入射される。測距
用PD21は、入射された反射光Lを受光して受光回路
47により電気的なパルス信号に変換して制御回路43
に出力する。
出力されるパルス信号又は連続信号を入力して汚れ検知
用LED23を駆動して汚れ検知光Rを発光させ、投光
レンズ53を介して略平行光とし、前面窓17から屈折
部27の斜面31で屈折され、前面窓17に略平行な外
部の光路28を進む。そして、光路28を進んだ光が屈
折部29に入射し、屈折部29の斜面33で屈折されて
前面窓17から汚れ検知用PD25に入射される。汚れ
検知用PD25は、入射された汚れ検知光Rを受光して
電気的なパルス信号又は連続信号に変換し、この受光信
号を受光回路57を介してデジタル信号にA/D変換し
て制御回路43に出力する。
ス信号を出力して測距用LD19からレーザ光Lを発光
させるとともに、受光回路47からのパルス信号を入力
して両パルス信号により生じる遅延時間に基づいて、物
体との距離を算出し、物体情報として出力する。
1へパルス信号を出力して汚れ検知用LED23から汚
れ検知光Rを発光させるとともに、受光回路7からのデ
ジタル信号で表される受光レベルを所定の汚れ判定閾値
レベルと比較して汚れ度合いが正常レベルか異常レベル
かを検知し、所定の閾値レベルを下回った場合、前面窓
17が汚れていることを表示器59に表示する。
1,13の汚れ検知機能の動作を説明する。なお、レー
ザ測距装置13の基本的動作は、レーザ測距装置11と
同様であるので、相異する部分の動作のみ説明すること
とする。
は、制御回路43は、パルス信号又は連続信号をLED
駆動回路51へ出力すると、このパルス信号又は連続信
号に応じて汚れ検知用LED23を駆動して汚れ検知光
Rを発光させ、投光レンズ53を介して略平行光とし、
前面窓17から屈折部27の斜面31に入射した汚れ検
知光Rは屈折部27の屈折率が空気より大きいため斜面
31で全反射して屈折され、出射面32を透過して前面
窓17に略平行な外部の光路28を進む。
の入射面34に入射し、屈折部29の斜面33で屈折さ
れて前面窓17から受光レンズ55を介して汚れ検知用
PD25に結像されて入射される。汚れ検知用PD25
は、入射された汚れ検知光Rを受光して電気的なパルス
信号又は連続信号に変換し、この受光信号を受光回路5
7を介してデジタル信号にA/D変換して制御回路43
に出力する。
らのデジタル信号を入力し、図4に示すように、この信
号の受光レベルを上述した汚れ判定閾値レベルと比較し
て汚れ度合いが正常レベルか異常レベルかを検知する。
前面窓17に泥、埃が付着して汚れている場合、所定の
閾値レベルを下回る異常レベルとなるので、前面窓17
が汚れていることを表示器59に表示する。一方、所定
の閾値レベルを上回る正常レベルの場合、前面窓17が
汚れていない。
は、汚れ検知用LED23により発光された汚れ検知光
Rは、投光レンズ53を介して前面窓17から反射部3
5で反射され、前面窓17に略平行な外部の光路28を
進む。そして、光路28を進んだ光が反射部37に入射
し、反射部37で反射されて前面窓17から汚れ検知用
PD25に入射されることとなる。
28として利用するため、前面窓28全体の平均的な汚
れを検知することができる。この結果、前面窓に付着し
た例えば氷、雪、泥、埃等を検知することができる。
の第2の実施の形態に係る物体情報検知装置を適用可能
なレーザ測距装置61の光学的部分の構成を示す概略断
面図と前面斜視図である。図5,6を参照して、レーザ
測距装置61の光学的部分の構成を説明する。
1に示すレーザ測距装置11と同様の基本的構成を有し
ており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説
明を省略することとする。
が屈折部27,29の出射面32や入射面34に付着し
た場合、出射面32や入射面34の出射角度や入射角度
が変化し、屈折部27から出射される光が屈折部29に
届かないことが考えられる。
7,29の間に、水滴が表面張力で保持されうる間隔に
配置され、光を透過する仕切り板63,65,67,6
9を設けることにある。
9は、図6に示すように、その位置をケース15の下部
に配置し、仕切り板63,65,67,69により測距
光Lが干渉を受けないようにする。
置61の汚れ検知機能の動作を説明する。なお、レーザ
測距装置61の基本的動作は、レーザ測距装置11と同
様であるので、相異する部分の動作のみ説明することと
する。
63、仕切り板63,65の間、・・・,仕切り板69
と屈折部29の間に水滴を保持するように構成してある
ので、この間に溜まった水滴により表面張力が発生し、
屈折部27から屈折部29に至る光路28を確保するこ
とができる。
7から屈折部29に至る光路28上の屈折や角度変化を
避けることができ、汚れ検知光Rが光路28上を直進す
ることができる。
3の実施の形態に係る物体情報検知装置を適用可能なレ
ーザ測距装置81の光学的部分の構成を示す概略断面図
である。図7を参照して、レーザ測距装置81の光学的
部分の構成を説明する。
に、屈折部27,29を水滴が溜まりうる間隔を隔てて
対向するように配置することにある。
1の汚れ検知機能の動作を説明する。なお、レーザ測距
装置81の基本的動作は、レーザ測距装置11と同様で
あるので、相異する部分の動作のみ説明することとす
る。
9の間に水滴が溜まりうる間隔を隔てて対向するように
構成してあるので、この間に溜まった水滴により表面張
力が発生し、屈折部27から屈折部29に至る光路28
を確保することができる。
7から屈折部29に至る光路28上の屈折や角度変化を
避けることができ、汚れ検知光Rが光路28上を直進す
ることができる。
4の実施の形態に係る物体情報検知装置を適用可能なレ
ーザ測距装置85の光学的部分の構成を示す概略断面図
である。図8を参照して、レーザ測距装置85の光学的
部分の構成を説明する。
装置85の外部が例えば降雪状態にある場合、測距用L
D19から出射された測距光Lが外部に存在する対象物
まで届かない状況にある。この時、屈折部27,29間
に例えば雪が付着した場合、この雪による散乱光は、直
接に汚れ検知用PD25に入射することとなる。この結
果、測距不能状態にあるにも拘わらず、前面窓17は汚
れが付着していない状態と誤検知されることとなる。
9と汚れ検知用PD25の間に、光路側部からの光の入
射を遮断するカバー87を配置したことにある。
5の汚れ検知機能の動作を説明する。なお、レーザ測距
装置85の基本的動作は、レーザ測距装置11と同様で
あるので、相異する部分の動作のみ説明することとす
る。
付着した場合、レーザ測距装置85は測距不能状態にな
る。
の光路28上に例えば雪89が付着した場合、屈折部2
7から光路28上を進む汚れ検知光Rが雪89により散
乱され、この散乱光Sの一部が前面窓17を透過してカ
バー87へと進む。この時、光路28上を進む汚れ検知
光Rが雪89により散乱されるので、屈折部29から汚
れ検知用PD25に進む光はないこととする。
ー87は散乱光Sに進入を遮断することとなる。この結
果、測距不能状態にあるにも拘わらず、前面窓17は汚
れが付着していない状態と誤検知されることを防止する
ことができる。
5の実施の形態に係る物体情報検知装置を適用可能なレ
ーザ測距装置91の光学的部分の構成を示す概略断面図
である。図9を参照して、レーザ測距装置91の光学的
部分の構成を説明する。
と同様の降雪状態にある場合に適応するものであり、第
4の実施の形態におけるカバー87に代わって、屈折部
29と汚れ検知用PD25の間に、空気よりも屈折率の
高い導光路93を配置したことにある。
1の汚れ検知機能の動作を説明する。なお、レーザ測距
装置91の基本的動作は、レーザ測距装置85と同様で
あるので、相異する部分の動作のみ説明することとす
る。
の光路28上に例えば雪89が付着した場合、屈折部2
7から光路28上を進む汚れ検知光Rが雪89により散
乱され、この散乱光Sの一部が前面窓17を透過して導
光路93へと進む。この時、光路28上を進む汚れ検知
光Rが雪89により散乱されるので、屈折部29から導
光路93を介して汚れ検知用PD25に進む光はないこ
ととする。
も、散乱光Sは空気よりも屈折率が高い導光路93によ
り反射されることとなる。この結果、測距不能状態にあ
るにも拘わらず、前面窓17は汚れが付着していない状
態と誤検知されることを防止することができる。
波を媒介として検知領域内にある物体の有無や個数、物
体の位置、距離、方向、大きさ、移動速度、物体温度、
バーコードのような符号情報などを検知するために広く
用いられており、例えば光電センサ、距離計測装置、速
度センサ、バーコードリーダ等に適応可能である。
装置を適用可能なレーザ測距装置11の光学的部分の構
成を示す概略断面図である。
装置を適用可能なレーザ測距装置13の光学的部分の構
成を示す概略断面図である。
と電気的部分の構成を示す図である。
作を説明するための図である。
装置を適用可能なレーザ測距装置61の光学的部分の構
成を示す概略断面図である。
装置を適用可能なレーザ測距装置61の光学的部分の構
成を示す前面斜視図である。
装置を適用可能なレーザ測距装置81の光学的部分の構
成を示す概略断面図である。
装置を適用可能なレーザ測距装置85の光学的部分の構
成を示す概略断面図である。
装置を適用可能なレーザ測距装置91の光学的部分の構
成を示す概略断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 前面窓から外部に向けて電磁波を出射
し、外部に存在する物体により反射された反射波を前面
窓から入射して物体情報を検知する物体情報検知装置に
おいて、 光を発する発光素子と、 発光素子からの光を前記前面窓に略平行になる外部の光
路方向に反射する第1の反射手段と、 第1の反射手段により反射後に、前記前面窓に略平行な
外部の光路を進んだ光を入射して内部方向に反射する第
2の反射手段と、 第2の反射手段により反射された光を受光する受光素子
とを備え、 受光素子からの受光信号により前記前面窓の汚れ度合い
を検知することを特徴とする物体情報検知装置。 - 【請求項2】 前記第1および第2の反射手段は、 入射光を屈折する屈折手段からなることを特徴とする請
求項1記載の物体情報検知装置。 - 【請求項3】 前記第1および第2の反射手段の間に、 水滴が溜まりうる間隔で透明な仕切り板を配置すること
を特徴とする請求項1記載の物体情報検知装置。 - 【請求項4】 前記第1および第2の反射手段は、 水滴が溜まりうる間隔を隔てて対向するように配置する
ことを特徴とする請求項1記載の物体情報検知装置。 - 【請求項5】 前記第2の反射手段と前記受光素子の間
の光路に、 前記前面窓から進入する外乱光を遮断するカバーを配置
することを特徴とする請求項1記載の物体情報検知装
置。 - 【請求項6】 前記第2の反射手段と前記受光素子の間
の光路は、 空気よりも屈折率の高い透明部材からなり、 前記前面窓から進入する外乱光を反射することを特徴と
する請求項1記載の物体情報検知装置。
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---|---|---|---|
JP2000184826A JP3714122B2 (ja) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | 物体情報検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000184826A JP3714122B2 (ja) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | 物体情報検知装置 |
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JP3714122B2 JP3714122B2 (ja) | 2005-11-09 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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JP (1) | JP3714122B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011141261A (ja) * | 2009-12-08 | 2011-07-21 | Denso Wave Inc | レーザレーダ装置 |
JP2012117951A (ja) * | 2010-12-02 | 2012-06-21 | Nabtesco Corp | 潤滑油劣化センサ |
WO2014157511A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 東亜ディーケーケー株式会社 | 反射光測定装置 |
US9329119B2 (en) | 2010-12-02 | 2016-05-03 | Nabtesco Corporation | Speed reducer for industrial robot |
-
2000
- 2000-06-20 JP JP2000184826A patent/JP3714122B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP3714122B2 (ja) | 2005-11-09 |
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