JP2010071725A - レーザレーダ及びレーザレーダによる境界監視方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】二つの投光部2A,2Bと、投光部2A,2Bから発したレーザ光LTを走査する走査部3と、計測対象領域で反射して戻った反射レーザ光LRを受ける二つの受光部4A,4Bを備え、走査部3は、ポリゴンミラー31と、ポリゴンミラー31で反射した二つの投光部2A,2Bからのレーザ光LTをフェンスFに沿って走査すると共に、フェンスF近傍の異なる計測対象で反射して戻った反射レーザ光LRをポリゴンミラー31を介して個々に受光部4A,4Bに戻す揺動ミラー32を具備し、一方の投光部2A及び受光部4Bと、他方の投光部2B及び受光部4Bとをポリゴンミラー31を挟んでそれぞれ配置し、各光軸LA,LBが成す角度θを鋭角に設定した。
【選択図】図2
Description
ところが、レーザレーダの長視程化を図るためには、投光するレーザ光のエネルギを高める方法や、レーザ光を受ける受光素子の感度を高める方法などがあるが、前者の場合は、人体に及ぼす影響を考慮すれば、投光可能なレーザ光のエネルギには自ずと上限が定まり、後者の場合は、電子デバイスの能力に限界があることから、いずれの場合もある程度以上の長視程化は実現困難である。
本発明は、上述した従来の課題に着目してなされたもので、境界監視用に使用する場合において、台数を増やすことなく、境界に沿った広範囲な監視が可能であるレーザレーダ及びレーザレーダによる境界監視方法を提供することを目的としている。
本発明のレーザレーダにおいて、領域を仕切る境界柵部に沿って監視を行う場合、例えば、図2に示すように、走査部3のポリゴンミラー31をその回転軸31aが境界柵部Fの高さ方向(鉛直方向)に沿うようにして境界柵部Fの上方に設置すると共に、揺動軸32aが境界柵部Fの長手方向に沿うようにして一つの揺動ミラー32を境界柵部Fの上方に設置する。
そして、このレーザレーダにおいて、走査部3のポリゴンミラー31及び一つの揺動ミラー32を動作させつつ、二つの投光部2A,2Bからパルス状や位相変調した正弦波状のレーザ光LTをそれぞれ投光すると、境界柵部Fに沿ってレーザ光LTが二次元的にそれぞれ走査されることとなり、これらのレーザ光LTが境界柵部F近傍の互いに異なる計測対象で反射して戻ってくるまでの時間を計測して処理することで、計測対象までの距離を求め得ることとなる。
さらに、二つの投光部に所定の周期でレーザ光の投光指令を発する一つの制御部を備えている場合において、この制御部から二つの投光部に対して、互いに半周期ずらしてレーザ光の投光指令を発するようになすと、照射範囲A,Bの距離演算タイミングを互いにずらすことができ、したがって、一つの制御部に加えて、距離演算部も一つで済むこととなる。
また、本発明の請求項2に係るレーザレーダ及び請求項5に係るレーザレーダによる境界監視方法では、上記した構成としているので、1台のレーザレーダだけで、境界に沿って広い範囲を監視することができるという非常に優れた効果がもたらされる。
図1〜図7は、本発明に係るレーザレーダの一実施形態を示しており、この実施形態では、本発明に係るレーザレーダを工場などの施設領域と外部とを仕切るフェンス(境界柵部)に沿った監視に用いた場合を例に挙げて説明する。
また、このレーザレーダ1において、図7に示すように、投光部2A,2Bに対して所定の指令周期でレーザ光LTの投光指令を発する制御部5では、投光部2Aに対する投光指令(ア)と、投光部2Bに対する投光指令(イ)とを互いに半周期分ずらして発するようにしており、受光部4A,4Bの受光タイミング(ア),(イ)も互いに半周期分ずれるようにしている。
また、本発明に係るレーザレーダの構成は、上記した実施形態によるレーザレーダ1の構成に限定されるものではない。
2A,2B 投光部
3 走査部
31 ポリゴンミラー
31a ポリゴンミラーの回転軸
32 揺動ミラー
32a 揺動ミラーの揺動軸
4A,4B 受光部
5 制御部
F フェンス(境界柵部)
LA,LB 投光部の光軸
LR 反射レーザ光
LT 投光レーザ光
θ 光軸同士が成す角度
Claims (5)
- レーザ光を発する二つの投光部と、
これらの投光部から発した二筋のレーザ光をそれぞれ二次元的に走査する走査部と、
この走査部によるレーザ光走査により互いに異なる計測対象で反射して戻った二筋の反射レーザ光を前記走査部を介して個々に受ける二つの受光部を備え、
前記走査部は、一つのポリゴンミラーと、このポリゴンミラーで反射した前記二つの投光部からの二筋のレーザ光を前記互いに異なる計測対象にそれぞれ走査すると共に、これらの計測対象で反射して戻った二筋の反射レーザ光を前記ポリゴンミラーを介して個々に前記二つの受光部に戻す一つの揺動ミラーを具備し、
前記二つの投光部のうちの一方の投光部及びこれと対を成す受光部と、前記二つの投光部のうちの他方の投光部及びこれと対を成す受光部とを前記ポリゴンミラーを挟んでそれぞれ配置すると共に、各々の光軸同士が成す角度を鋭角に設定した
ことを特徴とするレーザレーダ。 - 領域を仕切る境界柵部に沿って監視を行うレーザレーダであって、
レーザ光を発する二つの投光部と、
これらの投光部から発した二筋のレーザ光をそれぞれ二次元的に走査する走査部と、
この走査部によるレーザ光走査により互いに異なる計測対象で反射して戻った二筋の反射レーザ光を前記走査部を介して個々に受ける二つの受光部を備え、
前記走査部は、鉛直方向の回転軸回りに回転する一つのポリゴンミラーと、このポリゴンミラーの回転軸と直交する方向の揺動軸回りに揺動して前記ポリゴンミラーで反射した前記二つの投光部からの二筋のレーザ光を前記境界柵部に沿ってそれぞれ走査すると共に、該境界柵部の近傍における互いに異なる計測対象で反射して戻った二筋の反射レーザ光を前記ポリゴンミラーを介して個々に前記二つの受光部に戻す一つの揺動ミラーを具備し、
前記二つの投光部のうちの一方の投光部及びこれと対を成す受光部と、前記二つの投光部のうちの他方の投光部及びこれと対を成す受光部とを前記ポリゴンミラーを挟んでそれぞれ配置すると共に、各々の光軸同士が成す角度を鋭角に設定した
ことを特徴とするレーザレーダ。 - 前記一方の投光部から発したレーザ光の前記走査部による走査範囲の前記ポリゴンミラーに近い部分、及び、前記他方の投光部から発したレーザ光の前記走査部による走査範囲の前記ポリゴンミラーに近い部分同士を隣接ないし重複させた請求項1又は2に記載のレーザレーダ。
- 前記二つの投光部に所定の周期でレーザ光の投光指令を発すると共に前記走査部による走査を制御する一つの制御部を備え、この制御部から前記二つの投光部に対して、互いに半周期ずらしてレーザ光の投光指令が発せられる請求項1〜3のいずれか一つの項に記載のレーザレーダ。
- 請求項1,3,4のいずれかに記載のレーザレーダにより、領域を仕切る境界柵部に沿って監視を行うに際して、
走査部のポリゴンミラーの回転軸を鉛直方向に沿わせて該ポリゴンミラーを配置すると共に、このポリゴンミラーで反射した前記二つの投光部からの二筋のレーザ光を前記境界柵部に沿ってそれぞれ走査し且つ該境界柵部の近傍における互いに異なる計測対象で反射して戻った二筋の反射レーザ光を前記ポリゴンミラーを介して個々に前記二つの受光部に戻すべく揺動ミラーを配置し、
次いで、前記二つの投光部のうちの一方の投光部及びこれと対を成す受光部と、前記二つの投光部のうちの他方の投光部及びこれと対を成す受光部とを前記ポリゴンミラーを挟んでそれぞれ配置すると共に、各々の光軸同士が成す角度を鋭角に設定し、
前記走査部のポリゴンミラーを回転させつつ前記二つの投光部からレーザ光をそれぞれ投光すると共に、前記一つの揺動ミラーを揺動させて前記境界柵部に沿ってレーザ光をそれぞれ走査し、
この走査部によるレーザ光走査により前記境界柵部の近傍における互いに異なる計測対象で反射して戻った二筋の反射レーザ光を前記走査部の一つの揺動ミラー及びポリゴンミラーを介して個々に前記二つの受光部で受ける
ことを特徴とするレーザレーダによる境界監視方法。
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