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公開番号2025115489
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-07
出願番号2024009963
出願日2024-01-26
発明の名称安全監視装置、制御方法およびプログラム
出願人オムロン株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類G01V 8/12 20060101AFI20250731BHJP(測定;試験)
要約【課題】物体の検出見逃しの頻度を低減する。
【解決手段】安全監視装置は、発光素子と、第1受光素子と、発光素子から発せられるレーザ光の少なくとも一部を受けるように配置された第2受光素子と、レーザ光の照射方向を周期的に走査する偏向ユニットと、制御部とを備える。制御部は、第2受光素子の受光量に基づいて、発光素子の発光量が目標量に近づくように発光素子への供給電流を制御する。制御部は、供給電流の制御後に、発光素子がレーザ光を発してから、物体からの反射光を第1受光素子が受けるまでの時間に基づいて、物体までの距離を計測し、物体までの距離とレーザ光の照射方向とに基づいて、予め設定された監視エリア内の物体の有無を検出する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
安全監視装置であって、
発光素子と、
第１受光素子と、
前記発光素子から発せられるレーザ光の少なくとも一部を受けるように配置された第２受光素子と、
前記レーザ光の照射方向を周期的に走査する偏向ユニットと、
制御部とを備え、前記制御部は、
前記第２受光素子の受光量に基づいて、前記発光素子の発光量が目標量に近づくように前記発光素子への供給電流を制御し、
前記供給電流の制御後に、前記発光素子が前記レーザ光を発してから、物体からの反射光を前記第１受光素子が受けるまでの時間に基づいて、前記物体までの距離を計測し、
前記物体までの距離と前記レーザ光の照射方向とに基づいて、予め設定された監視エリア内の前記物体の有無を検出する、安全監視装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
光が透過可能なウィンドウをさらに備え、
前記レーザ光の前記照射方向の走査周期は、前記レーザ光が前記ウィンドウを通過しない第１期間と、前記レーザ光が前記ウィンドウを通過する第２期間とを含み、
前記制御部は、前記第１期間において前記供給電流を制御し、前記第２期間において前記距離を計測する、請求項１に記載の安全監視装置。
【請求項３】
前記第２受光素子は、光電変換によって電荷を生成し、
前記制御部は、前記発光素子が前記レーザ光を発しているときに前記第２受光素子において生成される第１電荷量と、前記発光素子が前記レーザ光を発していないときに前記第２受光素子において生成される第２電荷量との差分に応じて、前記供給電流を決定する、請求項１に記載の安全監視装置。
【請求項４】
前記発光素子は、前記レーザ光が進行する筒状通路を除いて遮光された遮蔽空間に配置され、
前記第２受光素子は、前記遮蔽空間に配置される、請求項１から３のいずれか１項に記載の安全監視装置。
【請求項５】
前記筒状通路は、内壁面上に、内側に突出した環状部を有する、請求項４に記載の安全監視装置。
【請求項６】
前記レーザ光の光路上の固定位置に設けられ、前記レーザ光を反射する反射部材を備え、
前記制御部は、前記発光素子が前記レーザ光を発してから、前記反射部材からの反射光を前記第１受光素子が受けるまでの時間が基準範囲内であるか否かを判定し、
前記反射部材は、前記レーザ光を通過させる切り欠き部を有し、
前記第２受光素子は、前記切り欠き部を通過した前記レーザ光を受けるように配置される、請求項１から３のいずれか１項に記載の安全監視装置。
【請求項７】
発光素子と、第１受光素子と、前記発光素子から発せられたレーザ光の少なくとも一部を受けるように配置された第２受光素子と、前記レーザ光の照射方向を周期的に走査する偏向ユニットとを有する安全監視装置の制御方法であって、
前記第２受光素子の受光量に基づいて、前記発光素子の発光量が目標量に近づくように前記発光素子への供給電流を制御することと、
前記供給電流の制御後に、前記発光素子がレーザ光を発してから、物体からの反射光を前記第１受光素子が受けるまでの時間に基づいて、前記物体までの距離を計測することと、
前記物体までの距離と前記レーザ光の照射方向とに基づいて、予め設定された監視エリア内の前記物体の有無を検出することとを備える、制御方法。
【請求項８】
発光素子と、第１受光素子と、前記発光素子から発せられたレーザ光の少なくとも一部を受けるように配置された第２受光素子と、前記レーザ光の照射方向を周期的に走査する偏向ユニットとを有する安全監視装置のプロセッサに、
前記第２受光素子の受光量に基づいて、前記発光素子の発光量が目標量に近づくように前記発光素子への供給電流を制御することと、
前記供給電流の制御後に、前記発光素子がレーザ光を発してから、物体からの反射光を前記第１受光素子が受けるまでの時間に基づいて、前記物体までの距離を計測することと、
前記物体までの距離と前記レーザ光の照射方向とに基づいて、予め設定された監視エリア内の前記物体の有無を検出することとを実行させる、プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、安全監視装置、制御方法およびプログラムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、生産現場で人が危険な機械や設備に近づいたことを検出する安全監視装置が知られている。例えば、独国実用新案２０２０１９１００７９３号（特許文献１）は、発光素子と、受光素子とを備えるレーザスキャナを開示している。このレーザスキャナは、発光素子がレーザ光を発してから、受光素子が物体による反射光を受けるまでの時間（タイムオブフライト）に基づいて、物体までの距離を計測する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
独国実用新案２０２０１９１００７９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発光素子の発光量は、発光素子の経年劣化等の影響に応じて変化しうる。発光素子の発光量が低下すると、安全監視装置は、物体（人）の検出を見逃しうる。
【０００５】
本開示は、このような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、物体の検出見逃しの頻度を低減可能な安全監視装置、制御方法およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面に係る安全監視装置は、発光素子と、第１受光素子と、発光素子から発せられるレーザ光の少なくとも一部を受けるように配置された第２受光素子と、レーザ光の照射方向を周期的に走査する偏向ユニットと、制御部とを備える。制御部は、第２受光素子の受光量に基づいて、発光素子の発光量が目標量に近づくように発光素子への供給電流を制御する。制御部は、供給電流の制御後に、発光素子がレーザ光を発してから、物体からの反射光を第１受光素子が受けるまでの時間に基づいて、物体までの距離を計測し、物体までの距離とレーザ光の照射方向とに基づいて、予め設定された監視エリア内の物体の有無を検出する。
【０００７】
この開示によれば、物体までの距離を計測する際に外部に照射されるレーザ光の量（強度）が安定する。その結果、レーザ光の量の低下に起因する物体検出の見逃しが回避される。
【０００８】
上述の開示において、安全監視装置は、光が透過可能なウィンドウをさらに備える。レーザ光の照射方向の走査周期は、レーザ光がウィンドウを通過しない第１期間と、レーザ光がウィンドウを通過する第２期間とを含む。制御部は、第１期間において供給電流を制御し、第２期間において距離を計測する。
【０００９】
この開示によれば、物体までの距離を計測する第２期間とは別の第１期間において、発光素子への供給電流の制御が実行される。そのため、供給電流の制御による、物体までの距離の計測処理の遅延への影響が抑制される。
【００１０】
上述の開示において、第２受光素子は、光電変換によって電荷を生成する。制御部は、発光素子がレーザ光を発しているときに第２受光素子において生成される第１電荷量と、発光素子がレーザ光を発していないときに第２受光素子において生成される第２電荷量との差分に応じて、供給電流を決定する。
（【００１１】以降は省略されています）

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