JP2017122592A

JP2017122592A - センサの収容装置

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Publication number: JP2017122592A
Application number: JP2016000428A
Authority: JP
Inventors: 達朗黒田; Tatsuro Kuroda
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2016-01-05
Filing date: 2016-01-05
Publication date: 2017-07-13
Anticipated expiration: 2036-01-05
Also published as: WO2017119324A1; CN109154646A; JP6717598B2; US11366201B2; US20200355794A1

Abstract

【課題】天井部から滴る水滴の発生頻度を減少させるセンサの収容装置を提供する。【解決手段】センサの収容装置であって、少なくとも１面が開口面となっている筐体を有し、前記開口面から見た際に、前記開口面の上方から流れる液体を奥行側に流し伝えるため、前記筐体の天井面が手前側から前記奥行側に向かって下降するよう傾斜していることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明はセンサの収容装置に関する。特に、ＬＩＤＡＲセンサの収容装置に関する。

光学センサを用いて、当該センサからある程度以上の距離離間された物体の位置、大きさ、形状を検知する技術が近年開発されており、ＬＩＤＡＲセンサはその一種である。ＬＩＤＡＲは、レーザ光を照射し、当該照射されたレーザが対象物において反射することにより発生する反射光を測定し、対象物の位置、大きさ、形状を測定する技術である。

特開２０１４−２０２５２７号公報

ＬＩＤＡＲセンサを用いた測定を行うためには、直射日光を避けるため、ＬＩＤＡＲセンサの上方に庇を取り付けることが多い。しかし、ＬＩＤＡＲセンサの収容装置の従来例においては、図１に記載のように、降雨時等に庇から発生した雨だれによる水滴が、レーザー光が通過するスキャン面や、反射光を受光する受光エリアを横切ると、当該水滴が乱反射を起こして測点として誤検知されてしまう問題があった。これに関連して、特許文献１には、距離センサにより列車の先頭位置を検出する方法であって、距離センサから得られた距離データに対して降雨による誤検知を回避する処理を行った上で、列車先頭位置を検出する方法が開示されているが、庇から滴る雨だれ自体の発生を防止するものではなかった。また、図１に記載の従来例においては、天井から滴り落ちた水滴が床に溜まる現象も発生した。

そこで、本発明においては、天井部から滴る水滴の発生頻度を減少させるセンサの収容装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点によれば、センサの収容装置であって、少なくとも１面が開口面となっている筐体を有し、前記開口面から見た際に、前記開口面の上方から流れる液体を奥行方向に流し伝えるため、前記筐体の天井面が手前側から前記奥行方向に向かって下降するよう傾斜していることを特徴とする収容装置が提供される。

本発明によれば、従来のセンサの収容装置に比較して、庇から滴る水滴の発生を減少させることが可能である。

センサの収容装置に係る従来例を示す図である。本発明の第１の実施形態によるセンサの収容装置の奥行方向における断面を示す図である。本発明の第１の実施形態によるセンサの収容装置に備わる天井部の開口に面する端部の断面を示す図である。本発明の第１の実施形態によるセンサの収容装置の奥行方向における断面を示す図である。本発明の第２の実施形態によるセンサの収容装置の奥行方向における断面を示す図である。本発明の第３の実施形態によるセンサの収容装置の奥行方向における断面を示す図である。本発明の第４の実施形態によるセンサの収容装置を開口部側から見た図である。本発明の第５の実施形態によるセンサの収容装置の奥行方向における断面を示す図である。本発明の第５の実施形態によるセンサの収容装置の排水溝の長軸方向の断面を示す図である。本発明の第６の実施形態によるセンサの収容装置の奥行方向における断面図、及び、排水溝の上面図である。本発明の第７の実施形態によるセンサの収容装置の奥行方向における断面を示す図である。本発明の第８の実施形態によるセンサの収容装置の奥行方向における断面を示す図である。本発明の実施形態によるセンサの収容装置を備える自走ロボットの実施例を示す図である。

＜第１の実施形態＞
図２乃至４を用いて、本発明の第１の実施形態に係るセンサの収容装置の態様について詳細に説明する。なお、センサがＬＩＤＡＲセンサである場合について述べるが、本発明の実施の形態はこれには限定されず、任意のセンサに適用することが可能である。

図２は、本発明の第１の実施形態によるセンサの収容装置１００の奥行方向における断面を示す図である。図１に記載の従来例と比較すると、天井部が開口面側から奥行側に向かって下降するように傾斜しており、床部が奥行側から開口面側に向かって下降するように傾斜している。すなわち、図１に記載の角度α及び角度βは鈍角である。

また同時に、図２において、開口面からセンサ２００までの距離ａは、センサ２００に直射日光が当たらないことを満たす以上の長さである。

具体的な数値例としては、センサ２００の形状が円柱状又は円錐台状であって、高さが５ｃｍで、底面の直径が４ｃｍとした場合、α及びβの双方は１００°程度、ａは１０〜１５ｃｍ程度、ｂはａの２倍程度であることが好適である。しかし、本発明の実施形態はこれには限定されない。

また、本発明の収容装置は、例えばＡＢＳ樹脂を材料として製造されてもよいが、本発明の実施形態はこれには限定されない。

図２に記載のように天井部が開口部側から奥行側に向かって下降するように傾斜しているので、図１に記載の従来例とは異なり、開口面上方から流れてくる水滴が、点線の円で示された天井端部の角で滴ることなく、天井面を伝って、奥行側に流れる。更に、センサから開口面を見た場合、センサ後方の壁を下方に伝って水が床部に達した後も、床部が奥行側から開口面側に下降するよう傾斜しているので、床部に溜まることなく、開口面側に流れる。

なお、点線の円で示された天井端部の拡大図を図３に示すが、端部は角が取れて丸みを帯びている。これにより、開口面上方から流れてくる水滴が、端部において滴ることなく、天井面を伝って奥行側に流れる頻度がより一層高くなる。

また、図４に床部を流れる水滴の様子を示すが、水滴がスキャン面やレーザ反射光を受光する受光エリアに重複しないように、センサの下端は床部から少なくとも５ｍｍ離間している。

この第１の実施形態により、従来のセンサの収容装置に比較して、収容装置の天井部から滴る水滴と床に溜まる水滴の発生頻度を減少させることが可能となる。

なお、上記の天井端部の丸みについてであるが、本実施形態を説明する図２乃至４、及び上記の説明においては、天井の傾斜と天井端部の丸みとを組み合わせた形態について記載しているが、別法として、天井は傾斜せず、天井端部に丸みをつけたのみの形態としてもよい。天井端部に丸みをつけるのみで、開口面上方から流れてくる水滴が、天井端部で滴らずに、天井面を伝って奥行側に流れる頻度が高くなるという効果が得られる。

＜第２の実施形態＞
図５を用いて、本発明の第２の実施形態に係るセンサの収容装置の態様について詳細に説明する。

図５に見られるように、第２の実施形態においては、センサから開口面を見た際に、天井部において、上記のセンサよりも後方に、上記の開口面と並行方向の溝が存在する。これにより、天井部を、開口面側から奥行側に伝わる水が上記の溝で一時的に溜まり、その後、滴下する。

仮に上記の溝が存在しなかった場合は、図５中の点線の円で示す、天井部と後方の壁との間になされる角に水が溜まり、例えば、センサ２００及びセンサの収容装置１１０を冬期に戸外で用いる場合は、上記の角にたまった水が凍結する場合が発生し得る。上記の溝はこのような現象の発生頻度を減少させることが可能である。

＜第３の実施形態＞
図６を用いて、本発明の第３の実施形態に係るセンサの収容装置の態様について詳細に説明する。

上記のように、第２の実施形態においては、センサから開口面を見た際に、天井部において、上記のセンサよりも後方に、上記の開口面と並行方向の溝が存在した。一方、第３の実施形態では、上記の溝に代わり、又は上記の溝と共に、開口面と並行に撥水性材料から製造された領域が存在し、それ以外の領域が親水性材料から製造されている。

これにより、天井部の内、開口に面する端部において水滴が滴下せず、水が天井部を、開口面側から奥行側に伝って流れる頻度が高くなる。それと共に、第２の実施形態と同様に、天井部とセンサ後方の壁との間になされる角に水が溜まる現象の発生頻度を減少することが可能となる。

＜第４の実施形態＞
図７を用いて、本発明の第４の実施形態に係るセンサの収容装置について詳細に説明する。

図７に記載のように、センサが、例えばある一方向から受光する光を検知すると同時に、当該方向に直交する方向からの光は検知せず、当該直交方向に向かって壁が存在する場合を想定する。このような場合、収容装置の天井部を、開口面から見て山形にすることにより、天井部のうち開口に面する端部に存在する水滴が天井の斜面を伝って上記の直交方向に流れることが可能となる。これにより、センサの正面に水滴が滴下する現象の発生頻度を減少することが可能となる。

＜第５の実施形態＞
図８Ａ及び図８Ｂを用いて、本発明の第５の実施形態に係るセンサの収容装置について詳細に説明する。

図８Ａに記載されるように、第５の実施形態においては、センサから開口面を見た際に、床部において、センサよりも後方に、開口面と並行方向の排水溝が存在する。これにより、天井を伝ってセンサ後方に流れ、センサ後方の壁を伝って下方に流れる水、又は第２の実施形態における天井部の溝や、第３の実施形態における天井部の撥水性材料から製造された領域から滴下された水が排水溝に入り、センサを開口面側から見た際に、収容装置の両側方に水が排出されることが可能となる。

ここで、図８Ｂに記載のように、排水溝の底面を、中央部から排水方向に向かって下降するよう傾斜させることにより、水が側方に排出されやすくすることも可能である。

＜第６の実施形態＞
図９を用いて、本発明の第６の実施形態に係るセンサの収容装置について詳細に説明する。図９の（ａ）は第６の実施形態によるセンサの収容装置、とりわけ排水溝の奥行方向における断面図である。図９の（ｂ）は、上記の排水溝の上面図である。

図９の（ｂ）に記載のように、第６の実施形態においては、開口面と並行方向の排水溝に加えて、開口面から見た場合、床部の左右の両端に奥行方向の溝が存在する。これにより開口面と並行方向の排水溝に溜まった水は、奥行方向の溝を通って、開口面側に排出されることが可能となる。

＜第７及び第８の実施形態＞
図１０Ａ及び図１０Ｂを用いて、本発明の第７及び第８の実施形態に係るセンサの収容装置について詳細に説明する。

図１０Ａに記載のように、第７の実施形態においては天井部が曲面を含む。また、図１０Ｂに記載のように、第８の実施形態においては天井部の傾斜度が段階的に変化する。センサ、及び当該センサの収容装置の使用環境によってはこのような形態とすることも可能である。とりわけ、センサから開口面を見た場合に、センサよりも後方に位置する天井部と壁面とがなす角を、それ以外の部分の天井部と壁面とがなす角に比べて、急峻にすることにより、具体的にはより１８０°に近くすることにより、図１０Ａ及び図１０Ｂに点線で示す円内の領域に水が溜まる現象の発生頻度を減少させることが可能となる。

また、図示はしないが、床部が、図１０Ａ及び図１０Ｂにおける天井部と同様に、曲面を含んでもよく、床部の傾斜度が段階的に変化してもよい。

上記の第１乃至第８の実施形態は、単独で実施してもよく、２つ以上の実施形態を組み合わせて実施してもよい。また、上記の説明においては、開口面の上方から水が滴る場合について想定したが、水以外の任意の液体が滴る場合についても、上記の実施形態は適用可能である。

図１１は、本発明の実施形態によるセンサの収容装置を備える自走ロボット１の実施例を示す図である。

図１１に記載のように自走ロボット１は、電動車台部１０と、電動車台部１０上に設けられた昇降機構部５０とを備える。

電動車台部１０は、車台本体１１と、該車台本体１１の前後左右に設けられた前輪３１及び後輪３２とを備え、車台本体１１の前端部上には距離検出部１２が備わる。

昇降機構部５０は、車台本体１１に固定される台枠５１（支持部５１ａと枢着部５１ｂとを含む）と、台枠５１の枢着部５１ｂに設けられた揺動可能なブーム５２（主枠５２ａと平衡部支持ロッド５２ｂとを含む）と、ブームの先端に設けられた平衡部５３とを備え、平衡部５３には撮像部６０とＧＰＳアンテナ７４とが備わる。ここで、平衡部５３とは、ブーム５２が揺動しても撮像部６０及びＧＰＳアンテナ７４の正常な姿勢を保つ平衡装置である。

本発明のセンサの収容装置は、上記の距離検出部１２を構成する筐体として利用することが可能である。

また、本発明に係るセンサを収容する収容装置は、自走ロボットのみならず、例えば屋外で用いられる監視カメラ等の定点カメラにも用いることが可能である。

本発明はセンサを収容する収容装置に用いることが可能である。更に、とりわけ屋外で映像の出力を行う投影機等にも応用可能である。

１自走ロボット
１０電動車台部
１１車台本体
１２距離検出部
３１前輪
３２後輪
５０昇降機構部
５１台枠
５１ａ支持部
５１ｂ枢着部
５２ブーム
５２ａ主枠
５２ｂ平衡部支持ロッド
５３平衡部
６０撮像部
７４ＧＰＳアンテナ
１００収容装置
１１０収容装置
１２０収容装置
１３０収容装置
１４０収容装置
１５０収容装置
１６０収容装置
１７０収容装置
２００センサ

Claims

センサの収容装置であって、
少なくとも１面が開口面となっている筐体を有し、
前記開口面から見た際に、前記開口面の上方から流れる液体を奥行側に流し伝えるため、前記筐体の天井面が手前側から前記奥行側に向かって下降するよう傾斜していることを特徴とする収容装置。
請求項１に記載の収容装置であって、
前記筐体の天井部が曲面を含むことを特徴とする収容装置。
請求項１に記載の収容装置であって、
前記筐体の天井部の傾斜度が段階的に変化することを特徴とする収容装置。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の収容装置であって、
前記筐体の天井部の内、開口に面する端部の輪郭が曲面を含むことを特徴とする収容装置。
センサの収容装置であって、
少なくとも１面が開口面となっている筐体を有し、
前記開口面から見た際に、前記開口面の上方から流れる液体を奥行側に流し伝えるため、前記筐体の天井部の内、開口に面する端部の輪郭が曲面を含むことを特徴とする収容装置。
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の収容装置であって、
前記開口面から見た際に、前記筐体の床部が、当該床部に溜まった液体を前記手前側に流すため、前記奥行側から前記手前側に向かって下降するように傾斜していることを特徴とする傾斜装置。
請求項６に記載の収容装置であって、
前記筐体の床部の傾斜度が段階的に変化することを特徴とする収容装置。
請求項６に記載の収容装置であって、
前記筐体の床部が曲面を含むことを特徴とする収容装置。
請求項５乃至８のいずれか１項に記載の収容装置であって、
前記センサの下端が、前記床部から少なくとも５ｍｍ離間するよう、前記床部が傾斜していることを特徴とする収容装置。
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の収容装置であって、
前記センサから前記開口面を見た際に、前記天井部において、前記センサよりも後方に、前記開口面と平行方向の溝が、前記液体を一時的に溜めるために存在することを特徴とする収容装置。
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の収容装置であって、
前記センサから前記開口面を見た際に、前記天井部において、前記センサよりも後方に、撥水性材料から製造された、前記開口面に並行方向の領域が存在し、それ以外の領域が親水性材料から製造されていることを特徴とする収容装置。
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の収容装置であって、
前記センサから前記開口面を見た際に、前記床部において、前記センサよりも後方に、前記開口面と平行方向の排水溝が存在することを特徴とする収容装置。
請求項１２に記載の収容装置であって、
前記開口面と平行方向の排水溝の底面は、中央部から排水先に向かって下方に傾斜していることを特徴とする収容装置。
請求項１２又は１３に記載の収容装置であって、
前記開口面から見た際に、前記床部の左右の両端に奥行方向の溝が存在することを特徴とする収容装置。
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の収容装置であって、
前記開口面から見た際に、前記天井部が山形になっていることを特徴とする収容装置。
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の収容装置であって、
前記センサがＬＩＤＡＲセンサであることを特徴とする収容装置。
請求項１６に記載の収容装置と前記ＬＩＤＡＲセンサとを備える自走ロボット。