JP2007057498A - Laser topography observation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ光を利用して地形変化を観測するレーザ地形観測システムに関する。 The present invention relates to a laser landform observation system that observes a landform change using laser light.
従来より、地面や岩壁等の測定対象に反射板を設置し、反射板にレーザ光を照射し、反射板からの反射光を監視することにより地形変化を観測するレーザ地形観測システムが知られており(特許文献1を参照)、このようなレーザ地形観測システムによれば、観測結果に基づいて地滑りや崖崩れ等の危険予測を行うことが可能になる。
しかしながら、従来のレーザ地形観測システムによれば、反射板は一旦設置されると観測期間の間はそのまま放置されるために、反射板の経時変化や落下,消失のために、地形変化の観測精度を維持できないことがある。 However, according to the conventional laser topographic observation system, once the reflector is installed, it is left as it is during the observation period. May not be maintained.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、地形変化の観測精度を維持することが可能なレーザ地形観測システムを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a laser landform observation system capable of maintaining the observation accuracy of landform change.
上記課題を解決するために、本発明に係るレーザ地形観測システムは、地表面上に設けられた、レーザ光を反射する反射部と、反射部にレーザ光を照射し、反射部からの反射光を受光することにより、反射部までの距離を測定するレーザ距離計測部と、反射部の反射率を測定する監視部とを備える。 In order to solve the above-described problems, a laser topography observation system according to the present invention includes a reflection unit that reflects a laser beam provided on the ground surface, and irradiates the reflection unit with a laser beam, and reflects the reflected light from the reflection unit. The laser distance measurement part which measures the distance to a reflection part by light-receiving, and the monitoring part which measures the reflectance of a reflection part are provided.
本発明に係るレーザ地形観測システムによれば、監視部によって反射部の経時劣化や落下・消失を検出することができるので、地形変化の観測精度を維持することができる。 According to the laser terrain observation system according to the present invention, the monitoring unit can detect deterioration with time, drop, and disappearance of the reflection unit, so that the observation accuracy of terrain change can be maintained.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となるレーザ地形観測システムの構成について説明する。 Hereinafter, a configuration of a laser landform observation system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施形態となるレーザ地形観測システムは、図1に示すように、地面や岩壁等の測定対象1表面上に反射塗料を塗布することにより形成された反射部2と、反射部2にレーザ光を照射すると共に反射部2からの反射光を受光することにより反射部2までの距離を測定,記録するレーザ距離計測装置3と、レーザ距離計測装置3による距離の計測前後又は計測中における反射部2の反射率の変化を監視する反射率監視部4とを主な構成要素として備え、レーザ距離計測装置3により測定された距離に基づいて地形の変化を観測する。
As shown in FIG. 1, a laser topography observation system according to an embodiment of the present invention includes a reflection unit 2 formed by applying a reflective paint on the surface of a measurement target 1 such as the ground or a rock wall, and a reflection unit 2. The laser distance measuring
上記反射率監視部4は、図2に示すように、反射部2からの反射光を受光する反射光受光部11と、反射光受光部11が受光した反射光の光量を計測する光量値計測部12と、光量値計測部12により計測された反射光の光量が所定範囲内にあるか否かを判別し、判別結果をレーザ距離計測装置3に転送する判断部13を備え、レーザ距離計測装置3は、判断部13から転送された判別結果を反射部2までの距離の計測結果と関連付けさせて記録する。これにより、オペレータは、反射部2の反射率の変化を考慮して測定結果を解析し、地形変化の観測精度を維持することができる。
As shown in FIG. 2, the
ここで、判断部13は、反射部2の反射率Rが最大の時(R=Rmax)の反射光の光量Qmaxと、反射率Rが低下して観測精度の維持に必要な最低の反射率の時(R=Rmin)の反射光の光量Qminとを予め実験により計測することにより作成される、図3に示すような反射部2の反射率Rに対する反射光の光量Qの関係を示すマップを記憶している。そして、判断部13は、このマップを参照して反射光の光量Qが指定範囲内にあるか否かを判別することにより、反射部2の反射率が観測精度の維持に必要な範囲内にあるか否かを判別する。
Here, the determining
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となるレーザ地形観測システムでは、反射率監視部4が反射部2の反射率を測定する。このような構成によれば、反射率監視部4によって反射部2の経時劣化や落下・消失を検出することができるので、地形変化の観測精度を維持することができる。また、反射率監視部4は反射部2の性能を直接測定するので、少ない誤差で反射部2の性能を測定することができる。
As is apparent from the above description, in the laser landform observation system according to the embodiment of the present invention, the
なお、本実施形態では、反射率監視部4が反射光受光部11を備えることとしたが、図4に示すように、反射率監視部4はレーザ距離計測装置3側に設けられている受光部3を利用して反射光を受光するようにしてもよい。このような構成によれば、従来までのレーザ地形観測システムを流用し、少ない部品点数でレーザ地形観測システムを構成することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、反射光を直接受光することにより反射部2からの反射光の光量を測定することとしたが、図5に示すように、反射部2の画像を撮像する撮像素子31を反射率監視部4側に設け、撮像素子31により撮像された画像を利用して反射部2からの反射光の光量を測定するようにしてもよい。このような構成によれば、レーザ距離計測装置3の不良や故障に関係なく、反射部2の反射率の変化を監視することができる。
In the present embodiment, the light quantity of the reflected light from the reflecting unit 2 is measured by directly receiving the reflected light. However, as shown in FIG. 5, the
また、本実施形態では、反射光の光量が所定範囲内にあるか否かを判別することにより観測精度の維持を図ったが、図6に示すように、反射部2の画像を撮像する撮像素子31と、撮像素子31により撮像された画像に基づいて反射部2の形状を計測する反射部形状計測部41とを設け、判断部13は、反射部2の面積が所定範囲内にあるか否かを判別することにより観測精度の維持を図るようにしてもよい。このような構成によれば、反射光の光量が規定値以下になる前に光量の低下の兆候を検出することができる。
In this embodiment, the observation accuracy is maintained by determining whether or not the amount of reflected light is within a predetermined range. However, as shown in FIG. An
なお、この場合、判断部13は、反射率Rが最大の時(R=Rmax)の反射部2の面積Smaxと、反射率Rが低下して観測精度の維持に必要な最低の反射率の時(R=Rmin)の反射部2の面積Sminとを予め実験により計測することにより作成される、図7に示すような反射部2の反射率Rに対する反射部2の面積Sの関係を示すマップを記憶している。そして、判断部13は、このマップを参照して反射部2の面積Sが指定範囲内にあるか否かを判別することにより、反射部2の反射率が観測精度の維持に必要な範囲内にあるか否かを判別する。
In this case, the
また、本実施形態において、図8に示すように、反射塗料塗布装置5を設け、反射部2の反射率や面積が指定範囲内でないと判別することにより、反射率監視部4が観測精度を維持できないと判断した場合、反射塗料塗布装置5を利用して反射部2に反射塗料を塗布するようにしてもよい。なお、この場合、反射塗料塗布装置5は、図9に示すように、所定値以上の衝撃を受けると破壊するボール形状の容器51に反射塗料を充填し、この容器51を反射部2に衝突させることにより、反射部2に反射塗料を塗布することができる。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 8, by providing the reflective
また、本実施形態において、反射部2を構成する反射塗料としては、測定対象となる地面や岩壁の表面サンプルを採取し、表面サンプルに基づいて地面や岩壁の表面粗度を測定し、測定された表面粗度の2倍以上の直径を有する透明なビーズを再帰反射素材として反射塗料に混ぜたものを利用するとよい。このような構成によれば、地面や岩壁の凹凸に反射塗料が入り込むことにより反射部2の反射率が低下することを防止できる。 Further, in the present embodiment, as the reflective paint constituting the reflective portion 2, a surface sample of the ground or rock wall to be measured is collected, and the surface roughness of the ground or rock wall is measured based on the surface sample, It is recommended to use a transparent bead mixed with a reflective paint as a retroreflective material having a diameter of at least twice the measured surface roughness. According to such a structure, it can prevent that the reflectance of the reflection part 2 falls by reflection coating entering into the unevenness | corrugation of the ground or a rock wall.
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。 As mentioned above, although embodiment which applied the invention made by the present inventors was described, this invention is not limited by the description and drawing which make a part of indication of this invention by this embodiment. That is, it should be added that other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on the above-described embodiments are all included in the scope of the present invention.
1:測定対象
2:反射部
3:レーザ距離計測装置
4:反射率監視部
5:反射塗料塗布装置
1: Measuring object 2: Reflecting unit 3: Laser distance measuring device 4: Reflectance monitoring unit 5: Reflective paint coating device
Claims (3)
地表面上に設けられた、レーザ光を反射する反射部と、
前記反射部にレーザ光を照射し、当該反射部からの反射光を受光することにより、反射部までの距離を測定するレーザ距離計測部と、
前記反射部の反射率を測定する監視部と
を備えることを特徴とするレーザ地形観測システム。 A laser topography observation system that observes changes in topography using laser light,
A reflection part provided on the ground surface for reflecting the laser beam;
A laser distance measuring unit that measures the distance to the reflecting unit by irradiating the reflecting unit with laser light and receiving the reflected light from the reflecting unit;
A laser topography observation system comprising: a monitoring unit that measures the reflectance of the reflection unit.
前記監視部は、前記反射部からの反射光の光量を利用して前記反射部の反射率を測定することを特徴とするレーザ地形観測システム。 The laser landform observation system according to claim 1,
The said monitoring part measures the reflectance of the said reflection part using the light quantity of the reflected light from the said reflection part, The laser landform observation system characterized by the above-mentioned.
前記監視部により測定された反射率が所定の規定値以下になった場合、前記反射部に反射塗料を塗布する反射塗料塗布部を備えることを特徴とするレーザ地形観測システム。 The laser landform observation system according to claim 1 or 2,
A laser topography observation system, comprising: a reflective coating application unit that applies a reflective coating to the reflective unit when the reflectance measured by the monitoring unit is equal to or less than a predetermined value.
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