(57)【要約】【課題】レーザレーダ装置の窓部への着雪を検出することを可能にする。【解決手段】着雪検出方法は、窓部の温度を検出する温度検出処理（Ｓ１０１、Ｓ１０３）と、温度検出処理により検出された温度の所定の単位時間あたりの変化量を算出し、その変化量が所定の判定閾値以上であるか否かを判定する温度判定処理（Ｓ１０４）と、窓部までの距離が測定される窓測距の有無を判定する窓測距判定処理（Ｓ１０７）と、窓部の温度の変化量が判定閾値以上であると判定されたという第１条件および窓測距があると判定されたという第２条件が満たされると窓部に着雪があると判定する着雪判定処理（Ｓ１０９）と、を含む。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の走査角度ごとに物体までの距離を測定するレーザレーダ装置の窓部への着雪を検出する着雪検出方法であって、
前記窓部の温度を検出する温度検出処理と、
前記温度検出処理により検出された温度の所定の単位時間あたりの変化量を算出し、その変化量が所定の判定閾値以上であるか否かを判定する温度判定処理と、
前記窓部までの距離が測定される窓測距の有無を判定する窓測距判定処理と、
前記温度判定処理により前記窓部の温度の変化量が前記判定閾値以上であると判定されたという第１条件および前記窓測距判定処理により前記窓測距があると判定されたという第２条件が満たされると、前記窓部に着雪があると判定する着雪判定処理と、
を含むレーザレーダ装置の着雪検出方法。
【請求項２】
前記温度検出処理では、非接触式の温度センサを用いて、前記レーザレーダ装置の内部における前記窓部の温度を検出するようになっている請求項１に記載のレーザレーダ装置の着雪検出方法。
【請求項３】
さらに、外気温が、降雪が予想される降雪予想温度であるか否かを判定する降雪予想処理を、含み、
前記着雪判定処理では、前記第１条件および前記第２条件に加え、前記降雪予想処理により前記外温度が降雪予想温度であると判定されたという第３条件が満たされると、前記窓部に着雪があると判定する請求項１または２に記載のレーザレーダ装置の着雪検出方法。
【請求項４】
さらに、前記第１条件が満たされた際に前記第２条件が満たされなかった場合に、前記判定閾値を所定値だけ高い値に変更する閾値変更処理を含む請求項１から３のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置の着雪検出方法。
【請求項５】
前記温度検出処理では、前記窓部を複数の区画に分け、それら複数の区画ごとに温度を検出し、
前記温度判定処理では、前記複数の区画ごとの温度の変化量を算出し、それら複数の区画ごとの温度の変化量のそれぞれが前記判定閾値以上であるか否かを判定し、
前記窓測距判定処理では、前記温度判定処理により前記温度の変化量が前記判定閾値以上であると判定された前記区画において前記窓測距の有無を判定する請求項１から４のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置の着雪検出方法。
【請求項６】
所定の走査角度ごとに物体までの距離を測定するレーザレーダ装置と、
前記レーザレーダ装置の窓部の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部により検出された温度の所定の単位時間あたりの変化量を算出し、その変化量が所定の判定閾値以上であるか否かを判定する温度判定部と、
前記窓部までの距離が測定される窓測距の有無を判定する窓測距判定部と、
前記温度判定部により前記窓部の温度の変化量が前記判定閾値以上であると判定されたという第１条件および前記窓測距判定部により前記窓測距があると判定されたという第２条件が満たされると、前記窓部に着雪があると判定する着雪判定部と、
を備える着雪検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザレーダ装置の窓部への着雪を検出するレーザレーダ装置の着雪検出方法および着雪検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザレーダ装置は、所定の走査角度ごとにレーザ光の照射と物体で反射した反射光の受光とを行っており、反射光を受光するまでの時間に基づいて、各走査角度における物体の検出および距離の測定を行っている。このようなレーザレーダ装置には、レーザ光を透過するための窓部が設けられている。
【０００３】
このとき、窓部に雪が付着すると、つまり、窓部に着雪すると、窓部での反射が大きくなる一方、測定エリア内に照射されるレーザ光の強度が低下したり、レーザ光や反射光が窓部に付着した雪によって遮られたりすることにより、物体の検出や距離の測定の精度が低下する。そのため、例えば特許文献１では、専用のセンサ等を設けることにより、窓部の汚れを検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のレーザレーダ装置では、上記した特許文献１のように窓部の位置に物体が付着していること自体は検出できるものの、その物体が着雪なのかどうかを検出することができなかった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、レーザレーダ装置の窓部への着雪を検出することができるレーザレーダ装置の着雪検出方法および着雪検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
レーザレーダ装置では、周知のように、走査面上に存在する物体までの距離を測定することができる。そのため、窓部に汚れや物体の付着がある場合には、照射されたレーザ光が窓部の汚れや付着した物体により反射されることから、レーザレーダ装置による測距結果として窓部までの距離が測定される。したがって、レーザレーダ装置による測距の機能を用いれば、窓部の位置に物体が付着していること自体は検出できる。しかし、レーザレーダ装置による測距の機能だけでは、窓部に付着した物体が着雪なのかどうかを検出することはできない。
【０００８】
そこで、本発明者は、物体が付着した際における窓部の温度変化に着目した。すなわち、レーザレーダ装置の窓部に雪が付着すると、窓部の温度は、雪が付着する前に比べて低下する。このときの窓部の温度の単位時間あたりの変化量は、気温の変化などに伴う変化量に比べて大きな変化になると考えられる。つまり、レーザレーダ装置の窓部に雪が付着する場合、窓部までの距離が測定されるという現象だけでなく、窓部の温度の変化量が大きくなるという現象も生じると考えられる。一方、窓部に付着した物体が雪以外の物体である場合、窓部の温度の変化量が大きくなるという現象が生じる可能性は低い。
【０００９】
このような点を考慮し、請求項１に記載のレーザレーダ装置の着雪検出方法では、次のように窓部への着雪を検出する。すなわち、請求項１に記載の着雪検出方法は、窓部の温度を検出する温度検出処理と、温度検出処理により検出された温度の所定の単位時間あたりの変化量を算出し、その変化量が所定の判定閾値以上であるか否かを判定する温度判定処理と、を含む。これら温度検出処理および温度判定処理によれば、上述した窓部の温度の変化量が大きくなるという現象の発生を検出できる。また、上記着雪検出方法は、窓部までの距離が測定される窓測距の有無を判定する窓測距判定処理を含む。この窓測距判定処理によれば、上述した窓部までの距離が測定されるという現象の発生、つまり窓部の位置に物体が付着していることを検出できる。
【００１０】
そして、上記着雪検出方法は、温度判定処理により窓部の温度の変化量が判定閾値以上であると判定されたという第１条件および窓測距判定処理により窓測距があると判定されたという第２条件が満たされると窓部に着雪があると判定する着雪判定処理を含む。この着雪判定処理によれば、温度判定処理および窓測距判定処理により窓部に雪が付着した際に生じると考えられる２つの現象の発生が検出されると、窓部に着雪があると判定することができる。
【００１１】
このようにすれば、窓部の位置に物体が付着していること自体を検出できるとともに、その付着した物体が雪であるのか否かを判別することができる。したがって、上記着雪検出方法によれば、レーザレーダ装置の窓部への着雪を検出することができる。このように窓部への着雪を検出することができれば、次のような効果が得られる。すなわち、着雪の場合、泥や砂などの汚れとは異なり、風で飛んだり蒸発したりするなど、人が除去をしなくても対応可能な場合が多い。そのため、実際にレーザレーダ装置を運用する場合には、着雪であるか否かを検出することができれば、人を派遣すべきか否かの判断をすることができ、運用および保守のコストを下げることができるようになる。
【００１２】
請求項２に記載の着雪検出方法の温度検出処理では、非接触式の温度センサを用いて、レーザレーダ装置の内部における窓部の温度を検出するようになっている。レーザレーダ装置の内部における温度は、その外部における温度に比べて安定し易い。したがって、レーザレーダ装置の内部における窓部の温度を検出するようにすれば、レーザレーダ装置の外部における窓部の温度を検出する場合に比べ、温度判定処理の判定精度、ひいては着雪判定処理による着雪の判定精度を高めることができる。
【００１３】
ただし、レーザレーダ装置の内部の温度を検出する場合、レーザ光および反射光の光路の妨げにならないように注意が必要となる。そのため、例えば接触式の温度センサを用いる場合、窓部のうち光路の妨げにならない箇所、つまり窓部の中心付近ではなく窓部の周縁の温度しか検出することができず、その結果、温度の検出精度を十分に高めることが困難となる。これに対し、上記着雪検出方法のように、非接触式の温度センサを用いれば、光路の妨げになることなく、窓部の任意の箇所の温度を検出することが可能となる。したがって、上記着雪検出方法によれば、レーザレーダ装置の本来の機能を妨げることなく、窓部の温度を精度良く検出することができる。
【００１４】
例えば、比較的短い期間のうちに気温が急激に低下した場合などには、温度判定処理により窓部の温度の変化量が判定閾値以上であると判定される可能性がある。このとき、窓部に雪以外の物体が付着していると、着雪判定処理によって窓部に着雪があると誤った判定がなされる可能性がある。請求項３に記載の着雪検出方法では、このような誤判定の発生を防止するため、次のような工夫が加えられている。
【００１５】
すなわち、一般に、雪は、外気温がある程度まで低下したときに降ると考えられる。そこで、請求項３に記載の着雪検出方法は、さらに、外気温が、降雪が予想される降雪予想温度であるか否かを判定する降雪予想処理を含む。この降雪予想処理によれば、そのときの外気温が、降雪が予想される降雪予想温度であるか否かを判定することができる。
【００１６】
この場合、着雪判定処理では、第１条件および第２条件に加え、降雪予想処理により外温度が降雪予想温度であると判定されたという第３条件が満たされると、窓部に着雪があると判定する。このようにすれば、窓部の温度の変化量が判定閾値以上であり且つ窓部までの距離が測定された場合であっても、外気温が降雪予想温度ではないと判定された場合には、窓部に着雪がないと判定することができる。したがって、上記着雪検出方法によれば、例えば、比較的短い期間のうちに気温が急激に低下した場合などに生じる可能性がある誤判定の発生を防止することができる。
【００１７】
請求項４に記載の着雪検出方法は、さらに、第１条件が満たされた際に第２条件が満たされなかった場合に、判定閾値を所定値だけ高い値に変更する閾値変更処理を含む。窓部の温度の変化量が判定閾値以上であると判定されたにもかかわらず、窓部までの距離が測定されなかった場合、判定閾値の値が気温の変化などに伴う温度変化の範囲内の値であり、着雪の判定に適した値になっていなかったと考えられる。上記着雪検出方法によれば、このような場合でも、上述した閾値変更処理によって判定閾値を着雪の判定に適した値へと変更することができ、その結果、窓部への着雪をより確実に検出することができる。
【００１８】
請求項５に記載の着雪検出方法の温度検出処理では、窓部を複数の区画に分け、それら複数の区画ごとに温度を検出する。また、上記着雪検出方法の温度判定処理では、複数の区画ごとの温度の変化量を算出し、それら複数の区画ごとの温度の変化量のそれぞれが判定閾値以上であるか否かを判定する。さらに、上記着雪検出方法の窓測距判定処理では、温度判定処理により温度の変化量が判定閾値以上であると判定された区画において窓測距の有無を判定する。
【００１９】
このようにすれば、窓測距判定処理では、窓部の全域について窓測距の有無を判定する必要はなく、窓部のうち温度の変化量が判定閾値以上となり雪が付着している可能性のある区画だけについて窓測距の有無を判定すればよくなる。したがって、上記着雪検出方法によれば、窓測距判定処理において窓部の全域について窓測距の有無を判定する場合に比べ、窓測距判定処理における処理負荷の軽減および処理時間の短縮を図ることができる。
【００２０】
請求項６に記載の着雪検出装置は、上記した各着雪検出方法と共通する技術的思想に基づくものであり、所定の走査角度ごとに物体までの距離を測定するレーザレーダ装置と、上記した温度検出処理を行う温度検出部と、上記した温度判定処理を行う温度判定部と、上記した窓測距判定処理を行う窓測距判定部と、上記した着雪判定処理を行う着雪判定部と、を備える。このような着雪検出装置によっても、上記した各着雪検出方法と同様に、レーザレーダ装置の窓部への着雪を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係る着雪検出装置を適用した監視装置の構成を模式的に示す図
【図２】第１実施形態に係るレーザレーダ装置の外観を示す斜視図
【図３】第１実施形態に係る窓部に関する区画の設定の一例を説明するための図
【図４】第１実施形態に係る着雪が無い場合における反射光強度の一例を模式的に示す図
【図５】第１実施形態に係る着雪がある場合における反射光強度の一例を模式的に示す図
【図６】第１実施形態に係る着雪検出処理の内容を模式的に示す図
【図７】第２実施形態に係る着雪検出処理の内容を模式的に示す図
【図８】第３実施形態に係る着雪検出処理の内容を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
【００２３】
図１に示すように、着雪検出装置としても機能する監視装置１は、レーザレーダ装置２と、レーザレーダ装置２を制御する制御装置３とにより構成されている。なお、本実施形態では着雪検出装置をレーザレーダ装置２と制御装置３とにより構成した例を示しているが、後述する着雪判定処理などの各処理をレーザレーダ装置２側で行うことにより、レーザレーダ装置２単体で着雪検出装置を構成することもできる。
【００２４】
レーザレーダ装置２は、制御部２０、照射部２１、回転ミラー２２、受光部２３、記憶部２４および温度センサ２５などを備えている。これら各構成は、図２に示す筐体２６の内部に収容されている。図２にも示すように、筐体２６には、レーザ光および反射光を透過させる窓部２７が設けられている。レーザレーダ装置２の制御部２０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有するマイクロコンピュータにより構成されており、記憶部２４などに記憶されているコンピュータプログラムを実行することによりレーザレーダ装置２の全体を制御する。
【００２５】
図２に示すように、レーザレーダ装置２は、図示しない取付具などを介して、建築物の壁面などの設置対象面１００に取り付けられている。レーザレーダ装置２は、回転ミラー２２を回転させることにより、照射部２１から照射されたレーザ光を、所定の走査角度、例えば１°ごとに対象エリアに向けて照射する。本実施形態では、照射されるレーザ光の走査方向は、水平方向に設定されている。この場合、図２に示す一点鎖線Ｈは、各走査角度においてレーザ光が通過する窓部２７上の点を仮想的に結んだ線であり、レーザ光の走査方向を示している。
【００２６】
レーザレーダ装置２は、レーザ光を照射してから物体４で反射した反射光が受光部２３で受光されるまでの経過時間に基づいて、走査角度ごとに物体までの距離を測定する。レーザレーダ装置２により物体が検出された場合には、検出された物体の走査角度および距離などに基づいて、周知のように侵入検知処理が行われる。なお、侵入検知処理では、例えば音声あるいは信号等により侵入物を検出した旨が報知される。
【００２７】
温度センサ２５は、例えば放射温度計などの非接触式の温度センサであり、窓部２７の温度を検出するように設けられている。また、温度センサ２５は、上述したように筐体２６の内部に設けられており、レーザレーダ装置２の内部における窓部２７の温度を検出するようになっている。
【００２８】
本実施形態では、レーザレーダ装置２の監視エリアは１８０°の範囲に設定されている。そのため、窓部２７のうち、レーザレーダ装置２による測距に関わるレーザ光および反射光を透過させる部分についても１８０°の範囲となる。この場合、放射温度計である温度センサ２５は、窓部２７の３６°の範囲の温度を検出可能な構成となっている。そこで、図３に示すように、窓部２７を５つの区画Ｓ１〜Ｓ５に分け、５つの温度センサ２５を用いて、それら複数の区画Ｓ１〜Ｓ５ごとに温度を検出するようになっている。これにより、窓部２７のうち、測距に関わるレーザ光および反射光を透過させる部分全域の温度が検出される。
【００２９】
制御装置３は、制御部３０などを備えている。制御装置３は、いわゆるパソコンで構成されている。図示は省略するが、制御装置３は、レーザレーダ装置２による監視状況やカメラで撮像した画像などを表示する表示部、ユーザに侵入などを報知する報知部およびマウスやキーボードなどのユーザの操作を入力する入力部を備えている。
【００３０】
本実施形態の監視装置１の場合、レーザレーダ装置２側では基本的に物体を検出する処理を行っており、制御装置３側において侵入物の有無の判定や、着雪検出用のプログラムを実行することにより、窓部２７への着雪を検出する着雪検出処理、報知処理などを行っている。なお、着雪検出処理には、温度検出処理、温度判定処理、窓測距判定処理および着雪判定処理が含まれる。
【００３１】
温度検出処理は、非接触式の温度センサである温度センサ２５による検出信号に基づいて、レーザレーダ装置２の内部における窓部２７の温度を検出する処理、つまり窓部２７の温度検出値を取得する処理である。この場合、温度検出処理では、窓部２７を複数の区画Ｓ１〜Ｓ５に分け、それら複数の区画Ｓ１〜Ｓ５ごとに温度を検出するようになっている。
【００３２】
温度判定処理は、温度検出処理により検出された温度の所定の単位時間あたりの変化量を算出し、その変化量が所定の判定閾値以上であるか否かを判定する処理である。この場合、温度判定処理では、上記複数の区画Ｓ１〜Ｓ５ごとの温度の変化量を算出し、それら複数の区画Ｓ１〜Ｓ５ごとの温度の変化量のそれぞれが判定閾値以上であるか否かを判定するようになっている。
【００３３】
窓測距判定処理は、レーザレーダ装置２により窓部２７までの距離が測定される窓測距の有無を判定する処理である。この場合、窓測距判定処理では、複数の区画Ｓ１〜Ｓ５のうち、温度判定処理により温度の変化量が判定閾値以上であると判定された区画において窓測距の有無を判定するようになっている。
【００３４】
着雪判定処理は、温度判定処理により窓部２７の温度の変化量が判定閾値以上であると判定されたという第１条件および窓測距判定処理により窓測距があると判定されたという第２条件が満たされると、窓部２７に着雪があると判定する処理である。このように、本実施形態では、制御部３０は、上述した各処理を行うものであり、温度検出部、温度判定部、窓測距判定部および着雪判定部としての機能を有する。
【００３５】
次に、上記構成の作用について説明する。
まず、レーザレーダ装置２は、周知のように、走査面上に存在する物体までの距離を測定することができる。このとき、窓部２７に汚れや付着が無い場合には、例えば図４に示すように、反射光は、窓部２７の位置での反射光強度が小さく、物体４での反射光強度が閾値を超えることになる。そして、閾値を超えるまでの時間に基づいて、物体４までの距離が測定される。
【００３６】
これに対して、窓部２７に雪５が着雪している場合には、例えば図５に示すように、レーザ光が雪５で反射することで窓部２７の位置での反射光強度が高くなる一方、物体４での反射高強度が低くなって閾値を下回る、あるいは、反射光を受光しなくなる。そして、この場合には、物体の検出ができなくなる。
【００３７】
そのため、異常を報知することになるが、窓部２７に着雪した場合には、侵入を検知したとして警備員を呼ぶのではなく、清掃員を呼ぶことで対応することができると考えられる。つまり、窓部２７に付着した付着物の種類を判別できれば、柔軟な対応を取ることができる。
【００３８】
そこで、監視装置１は、以下に説明する着雪検出方法により、窓部２７の位置に検出された物体が自然に付着した着雪であるか否かを判定している。すなわち、監視装置１は、レーザレーダ装置２に対して電源が投入され、その内部温度が飽和した段階で、図６に示すような内容の着雪検出処理の実行を開始する。なお、電源投入から内部温度が飽和するまでの時間の目安としては、例えば３０分程度となる。着雪検出処理は、制御装置３の制御部３０に着雪検出プログラムを実行させることにより実現されている。
【００３９】
まず、ステップＳ１０１では、窓部２７の各区画の温度検出値のそれぞれが取得され、それら取得された温度検出値が第１検出値Ｔａとして記憶される。このように、ステップＳ１０１には、前述した温度検出処理が含まれる。ステップＳ１０２では、所定時間が経過したか否かが判断される。この所定時間は、窓部２７の温度の変化量を規定するための単位時間に相当するものであり、例えば３０分程度に設定される。
【００４０】
ステップＳ１０１の実行後、所定時間が経過すると、ステップＳ１０２で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、窓部２７の各区画の温度検出値のそれぞれが取得され、それら取得された温度検出値が第２検出値Ｔｂとして記憶される。このように、ステップＳ１０３には、前述した温度検出処理が含まれる。ステップＳ１０３の実行後は、ステップＳ１０４に進む。
【００４１】
ステップＳ１０４では、区画ごとの温度の単位時間あたりの変化量が算出され、それら区画ごとの変化量のそれぞれが判定閾値以上であるか否かが判断される。具体的には、ステップＳ１０４では、下記（１）式を満たすか否か、つまり第１検出値Ｔａと第２検出値Ｔｂとの差の絶対値（温度差）が判定閾値ｋ以上であるか否かが判断される。
｜Ｔａ−Ｔｂ｜≧ｋ      …（１）
【００４２】
このように、ステップＳ１０４には、前述した温度判定処理が含まれる。なお、判定閾値ｋは、雪が付着する前後の窓部２７の温度差として、想定される最小値（例えば３度など）に設定されている。また、ステップＳ１０４では、上記（１）式を満たす区画があるか否か、つまり変化量が判定閾値ｋ以上であると判定されたという第１条件を満たす区画があるか否かが判断される。
【００４３】
ここで、第１条件を満たす区画が無い場合、ステップＳ１０４で「ＮＯ」となり、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、現在の第２検出値Ｔｂの値が第１検出値Ｔａに代入される。ステップＳ１０５の実行後は、ステップＳ１０２に戻り、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４の処理が再び実行される。
【００４４】
一方、第１条件を満たす区画が有る場合、ステップＳ１０４で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、温度の変化量が判定閾値ｋ以上であると判定された区画、つまり第１条件を満たす区画についてレーザレーダ装置２による距離測定値（測距値）が確認される。なお、この場合、測距値の確認は、所定角度（例えば１°）ごとに行われる。ステップＳ１０６の実行後は、ステップＳ１０７に進む。
【００４５】
ステップＳ１０７では、ステップＳ１０６で確認された測距値の中に、窓部２７までの距離を表す値である窓面距離値が存在するか否かが判断される。本実施形態では、測距値が窓面距離値に完全に一致した場合だけなく、測距値が窓面距離値を中心とした所定範囲の値である場合、ステップＳ１０７で「ＹＥＳ」と判断するようにしている。なお、上記所定範囲の値としては、窓部２７への着雪の判定に支障がない程度の範囲の値（例えば窓面距離値±２０ｍｍなど）とすればよい。このように、ステップＳ１０７には、前述した窓測距判定処理が含まれる。
【００４６】
ここで、窓面距離値が存在しない場合、ステップＳ１０７で「ＮＯ」となり、ステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、現在の第２検出値Ｔｂの値が第１検出値Ｔａに代入される。ステップＳ１０８の実行後は、ステップＳ１０２に戻り、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４の処理が再び実行される。
【００４７】
一方、窓面距離値が存在する場合、つまり窓測距があると判定されたという第２条件が満たされると、ステップＳ１０７で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９では、第１条件および第２条件が満たされたとして、窓部２７に着雪があると判定される。このように、ステップＳ１０９には、前述した着雪判定処理が含まれる。
【００４８】
ステップＳ１０９の実行後、着雪検出処理が終了となる。なお、ステップＳ１０９の実行後、ステップＳ１０１に戻るようにしてもよい。つまり、監視装置１は、窓部２７への着雪を検出したとしても、その後も着雪検出処理を繰り返し実行するようにしてもよい。また、ステップＳ１０９に進み、窓部２７への着雪があると判定された場合に、その旨を報知する報知処理を実行するようにしてもよい。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果が得られる。
レーザレーダ装置２の窓部２７に雪が付着すると、窓部２７の温度は、雪が付着する前に比べ、少なくとも３℃程度は低下すると考えられる。このときの窓部２７の温度の単位時間あたりの変化量は、気温の変化などに伴う変化量に比べて大きな変化になると考えられる。つまり、レーザレーダ装置２の窓部２７に雪が付着する場合、窓部２７までの距離が測定されるという現象だけでなく、窓部２７の温度の変化量が大きくなるという現象も生じると考えられる。一方、窓部２７に付着した物体が雪以外の物体である場合、窓部２７の温度の変化量が大きくなるという現象が生じる可能性は低い。
【００５０】
このような点を考慮し、本実施形態の着雪検出方法では、次のように窓部２７への着雪を検出する。すなわち、本実施形態の着雪検出方法は、窓部２７の温度を検出する温度検出処理と、温度検出処理により検出された温度の所定の単位時間あたりの変化量を算出し、その変化量が所定の判定閾値以上であるか否かを判定する温度判定処理と、を含む。これらにより、上述した窓部２７の温度の変化量が大きくなるという現象の発生を検出できる。また、本実施形態の着雪検出方法は、窓部２７までの距離が測定される窓測距の有無を判定する窓測距判定処理を含む。これによれば、上述した窓部２７までの距離が測定されるという現象の発生、つまり窓部２７の位置に物体が付着していることを検出できる。
【００５１】
そして、本実施形態の着雪検出方法は、温度判定処理により窓部２７の温度の変化量が判定閾値以上であると判定されたという第１条件および窓測距判定処理により窓測距があると判定されたという第２条件が満たされると窓部２７に着雪があると判定する着雪判定処理を含む。これによれば、温度判定処理および窓測距判定処理により窓部２７に雪が付着した際に生じると考えられる２つの現象の発生が検出されると、窓部２７に着雪があると判定することができる。
【００５２】
このようにすれば、窓部２７の位置に物体が付着していること自体を検出できるとともに、その付着した物体が雪であるのか否かを判別することができる。したがって、本実施形態の着雪検出方法によれば、レーザレーダ装置２の窓部２７への着雪を検出することができる。
【００５３】
窓部２７への着雪を検出することができれば、次のような効果が得られる。すなわち、着雪の場合、泥や砂などの汚れとは異なり、風で飛んだり蒸発したりするなど、人が除去をしなくても対応可能な場合が多い。そのため、実際にレーザレーダ装置２を運用する場合には、着雪であるか否かを検出することができれば、人を派遣すべきか否かの判断をすることができ、運用および保守のコストを下げることができるようになる。また、侵入を検知したとして警備員を呼ぶのではなく、清掃員を呼ぶことで対応することができるなどの柔軟な対応をユーザが取ることができる。
【００５４】
また、本実施形態の温度検出処理では、非接触式の温度センサ２５を用いて、レーザレーダ装置２の内部における窓部２７の温度を検出するようになっている。レーザレーダ装置２の内部における温度は、その外部における温度に比べて安定し易い。したがって、レーザレーダ装置２の内部における窓部２７の温度を検出するようにすれば、レーザレーダ装置２の外部における窓部２７の温度を検出する場合に比べ、温度判定処理の判定精度、ひいては着雪判定処理による着雪の判定精度を高めることができる。
【００５５】
ただし、レーザレーダ装置２の内部の温度を検出する場合、レーザ光および反射光の光路の妨げにならないように注意が必要となる。そのため、例えば接触式の温度センサを用いる場合、窓部２７のうち光路の妨げにならない箇所、つまり窓部２７の中心付近ではなく窓部２７の周縁の温度しか検出することができず、その結果、温度の検出精度を十分に高めることが困難となる。
【００５６】
これに対し、本実施形態の温度検出処理のように、非接触式の温度センサ２５を用いれば、光路の妨げになることなく、窓部２７の任意の箇所の温度を検出することが可能となる。したがって、本実施形態の着雪検出方法によれば、レーザレーダ装置２の本来の機能を妨げることなく、窓部２７の温度を精度良く検出することができる。
【００５７】
この場合、温度検出処理では、窓部２７を複数の区画に分け、それら複数の区画ごとに温度を検出する。また、温度判定処理では、複数の区画ごとの温度の変化量を算出し、それら複数の区画ごとの温度の変化量のそれぞれが判定閾値以上であるか否かを判定する。さらに、窓測距判定処理では、温度判定処理により温度の変化量が判定閾値以上であると判定された区画において窓測距の有無を判定する。
【００５８】
このようにすれば、窓測距判定処理では、窓部２７の全域について窓測距の有無を判定する必要はなく、窓部２７のうち温度の変化量が判定閾値以上となり雪が付着している可能性のある区画だけについて窓測距の有無を判定すればよくなる。したがって、本実施形態の着雪検出方法によれば、窓測距判定処理において窓部２７の全域について窓測距の有無を判定する場合に比べ、窓測距判定処理を行う制御装置３における処理負荷の軽減および処理時間の短縮を図ることができる。
【００５９】
また、レーザレーダ装置２と、実施形態では制御装置３の制御部３０で実現されている温度検出部、温度判定部、窓測距判定部および着雪判定部と、を備える着雪検出装置としての監視装置１によっても、上述した着雪検出方法と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図７を参照して説明する。
第２実施形態では、着雪検出処理の内容が第１実施形態と異なっている。なお、監視装置１の構成は、第１実施形態と共通する。
【００６１】
本実施形態の着雪検出処理には、さらに、降雪予想処理が含まれる。なお、降雪予想処理は、他の処理と同様、制御部３０により行われる。したがって、本実施形態では、制御部３０は、降雪予想処理を行う降雪予想部としての機能を有する。降雪予想処理は、レーザレーダ装置２が設置された場所の外気温が、降雪が予想される降雪予想温度であるか否かを判定する処理である。本実施形態では、降雪予想温度は、例えば３℃程度に設定されているが、その値はレーザレーダ装置２が設置される地域などに応じて適宜変更すればよい。
【００６２】
レーザレーダ装置２の筐体２６内部における窓部２７の温度、つまり機器内部の温度は外気温に応じて変化するため、外気温が降雪予想温度であるか否かの判断は、温度検出処理により検出される窓部２７の温度に基づいて行うことができる。また、本実施形態の着雪判定処理では、第１条件および第２条件に加え、降雪予想処理により外気温が降雪予想温度であると判定されたという第３条件が満たされると、窓部２７に着雪があると判定するようになっている。
【００６３】
図７に示すように、本実施形態の着雪検出処理は、図６に示した第１実施形態の着雪検出処理に対し、ステップＳ２０１およびＳ２０２が追加されている。この場合、ステップＳ１０６で確認された測距値の中に窓面距離値が存在する場合、つまりステップＳ１０７で「ＹＥＳ」の場合、ステップＳ２０１に進む。
【００６４】
ステップＳ２０１では、外気温が降雪予想温度であるか否かが判断される。本実施形態では、外気温が降雪予想温度に完全に一致した場合だけでなく、外気温が降雪予想温度を中心とした所定範囲の値である場合、ステップＳ２０１で「ＹＥＳ」と判断するようにしている。このように、ステップＳ２０１には、前述した降雪予想処理が含まれる。なお、上記所定範囲の値としては、窓部２７への着雪の判定に支障がない程度の範囲の値（例えば降雪予想温度±１℃など）とすればよい。
【００６５】
ここで、外気温が降雪予想温度である場合、ステップＳ２０１で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１０９に進む。一方、外気温が降雪予想温度ではない場合、ステップＳ２０１で「ＮＯ」となり、ステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２では、窓部２７に、例えば泥水などの雪以外の物体が付着したと判定される。ステップＳ２０２の実行後、着雪検出処理が終了となる。
【００６６】
なお、ステップＳ２０２の実行後、ステップＳ１０１に戻るようにしてもよい。また、ステップＳ２０２に進み、窓部２７に雪以外の物体が付着したと判定された場合に、その旨を報知する報知処理を実行するようにしてもよい。さらに、ステップＳ２０１は、ステップＳ１０７で「ＹＥＳ」となった場合に実行するような実行順に限らず、例えばステップＳ１０１の前に実行するような実行順などでもよい。つまり、ステップＳ２０１は、着雪検出処理が開始されてからステップＳ１０９へと移行するまでの間であれば、どのタイミングで実行するようにしてもよい。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果が得られる。
例えば、比較的短い期間のうちに気温が急激に低下した場合などには、温度判定処理により窓部２７の温度の変化量が判定閾値以上であると判定される可能性がある。このとき、窓部２７に雪以外の物体が付着していると、着雪判定処理によって窓部２７に着雪があると誤った判定がなされる可能性がある。そこで、本実施形態の着雪検出方法では、このような誤判定の発生を防止するため、次のような工夫が加えられている。
【００６８】
すなわち、一般に、雪は、気温がある程度まで低下したときに降ると考えられる。そこで、本実施形態の着雪検出方法は、さらに、外気温が降雪予想温度であるか否かを判定する降雪予想処理を含む。これによれば、そのときの外気温が、降雪が予想される気温であるか否かを判定することができる。この場合、着雪判定処理では、第１条件および第２条件に加え、降雪予想処理により外気温が降雪予想温度であると判定されたという第３条件が満たされると、窓部２７に着雪があると判定する。
【００６９】
このようにすれば、窓部２７の温度の変化量が判定閾値以上であり且つ窓部２７までの距離が測定された場合であっても、窓部２７の温度が降雪予想温度ではないと判定された場合には、窓部２７に着雪がないと判定することができる。したがって、本実施形態の着雪検出方法によれば、例えば、比較的短い期間のうちに気温が急激に低下した場合などに生じる可能性がある誤判定の発生を防止することができる。
【００７０】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について図８を参照して説明する。
第３実施形態では、着雪検出処理の内容が第２実施形態と異なっている。なお、監視装置１の構成は、第１実施形態と共通する。
【００７１】
本実施形態の着雪検出処理には、さらに、閾値変更処理が含まれる。なお、閾値変更処理は、他の処理と同様、制御部３０により行われる。したがって、本実施形態では、制御部３０は、閾値変更処理を行う閾値変更部としての機能を有する。閾値変更処理は、第１条件が満たされた際に第２条件が満たされなかった場合に、判定閾値を所定値だけ高い値に変更するように更新する処理である。図８に示すように、本実施形態の着雪検出処理は、図７に示した第２実施形態の着雪検出処理に対し、ステップＳ３０１が追加されている。
【００７２】
この場合、ステップＳ１０６で確認された測距値の中に窓面距離値が存在しない場合、つまりステップＳ１０７で「ＮＯ」の場合、ステップＳ３０１に進む。ステップＳ３０１では、判定閾値ｋの値が、今回の第１検出値Ｔａと第２検出値Ｔｂの差の絶対値（＝｜Ｔａ−Ｔｂ｜）に更新される。このように、ステップＳ３０１には、前述した閾値変更処理が含まれる。ステップＳ３０１の実行後は、ステップＳ１０８に進む。
【００７３】
なお、ステップＳ３０１では、判定閾値ｋが所定値だけ高い値となるようにすればよく、例えば現在の判定閾値ｋに対して所定値（例えば１℃）を加えたものを、新たな判定閾値ｋとするように、判定閾値ｋの値を更新してもよい。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果が得られる。
窓部２７の温度の変化量が判定閾値ｋ以上であると判定されたにもかかわらず、窓部２７までの距離が測定されなかった場合、つまり、ステップＳ１０７で「ＮＯ」となった場合、そのときの判定閾値ｋの値が気温の変化などに伴う温度変化の範囲内の値であり、着雪の判定に適した値になっていなかったと考えられる。
【００７５】
そこで、本実施形態の着雪検出方法では、ステップＳ１０７で「ＮＯ」となった場合に判定閾値を所定値だけ高い値に変更する閾値変更処理を含む。このような着雪検出方法によれば、判定閾値ｋの初期値が着雪の判定に適した値になっていなかった場合でも、閾値変更処理によって判定閾値ｋを着雪の判定に適した値へと更新することができ、その結果、窓部２７への着雪をより確実に検出することができる。
【００７６】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。
【００７７】
上記各実施形態では制御装置３の制御部３０により温度検出部、温度判定部、窓測距判定部、着雪判定部、降雪予想部、閾値変更部などを構成する例を示したが、レーザレーダ装置２の制御部２０で着雪検出用のプログラムを実行することにより温度検出処理、温度判定処理、窓測距判定処理、着雪判定処理、降雪予想処理、閾値変更処理などを行ってもよい。すなわち、レーザレーダ装置２の制御部２０により温度検出部、温度判定部、窓測距判定部、着雪判定部、降雪予想部、閾値変更部などを構成してもよい。
【００７８】
温度センサ２５は、接触式の温度センサであってもよい。すなわち、温度検出処理では、接触式の温度センサを用いて窓部２７の温度を検出してもよい。また、温度センサ２５が窓部２７の全域の温度を検出可能な構成である場合などには、温度検出処理において、窓部２７を複数の区画に分けることなく、窓部２７の温度を検出するようにしてもよい。
【００７９】
図８に示した第３実施形態の着雪検出処理から、ステップＳ２０１およびステップＳ２０２を省いてもよい。
上記各実施形態の着雪検出処理では、窓測距判定処理よりも温度判定処理を先に実行するようになっていたが、これらの実行順を逆にしてもよい。
【００８０】
窓測距判定処理に相当するステップＳ１０７の処理では、１回の測距値に基づいて窓測距の有無を判定していたが、複数回の測距値に基づいて窓測距の有無を判定するようにしてもよい。このようにすれば、レーザレーダ装置２による測距に関するノイズなどによる影響を極力抑えることができ、着雪の検出精度を良好に維持することができる。
【００８１】
また、ステップＳ１０７の処理では、ステップＳ１０６で確認された測距値の中に窓面距離値が存在するか否かを判断し、窓面距離値が１つでも存在する場合には、ステップＳ１０７で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１０９に進むようになっていたが、次にように変更してもよい。すなわち、ステップＳ１０７の処理では、第１条件を満たす区画における測距値のうち、所定の割合（例えば数％）の測距値が窓面距離値である場合にステップＳ１０７で「ＹＥＳ」とし、ステップＳ１０９に進むようにしてもよい。このようにすれば、レーザレーダ装置２による測距に関するノイズなどによる影響を極力抑えることができ、着雪の検出精度を良好に維持することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１…監視装置、２…レーザレーダ装置、３…制御装置、２５…温度センサ、２７…窓部、３０…制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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