JP2012237592A - Laser radar device and laser radar method - Google Patents

Laser radar device and laser radar method Download PDF

Info

Publication number
JP2012237592A
JP2012237592A JP2011105365A JP2011105365A JP2012237592A JP 2012237592 A JP2012237592 A JP 2012237592A JP 2011105365 A JP2011105365 A JP 2011105365A JP 2011105365 A JP2011105365 A JP 2011105365A JP 2012237592 A JP2012237592 A JP 2012237592A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
point data
measurement
laser beam
light
laser radar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011105365A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5741833B2 (en
Inventor
Taketoshi Takano
武寿 高野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP2011105365A priority Critical patent/JP5741833B2/en
Publication of JP2012237592A publication Critical patent/JP2012237592A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5741833B2 publication Critical patent/JP5741833B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional laser radar device and a method capable of reliably detecting a detection object regardless of a position of a sea surface.SOLUTION: A laser radar method detects a detection object by excluding point data, included in a continuous point data group with height distances equal to or lower than an elimination threshold value which is set with an expected maximum wave height generated on the sea as an upper limit, from the continuous point data group consisting of a plurality of point data continuously arranged in a vertical direction.

Description

本発明は、レーザレーダ装置及びレーザレーダ法に関するものである。   The present invention relates to a laser radar device and a laser radar method.

例えば、特許文献1に示すように、海上の船舶を検知するために、三次元レーザレーダ装置が用いられている。
この三次元レーザレーダ装置は、測定空間に対して測定用レーザ光を走査しながら投光し、測定用レーザ光の戻り光を受光することによって得られる点データの分布から海上の船舶を検知する。
より詳細には、三次元レーザレーダ装置は、測定用レーザ光の戻り光が受光されるか否かによって検知対象物の有無を検知し、また測定用レーザ光を射出してから戻り光が受光されるまでの時間から検知した検知対象物までの距離を計測すると共に測定用レーザ光の射出角度から検知対象物の方位を計測する。
For example, as shown in Patent Document 1, a three-dimensional laser radar device is used to detect a marine vessel.
This three-dimensional laser radar device detects a marine vessel from the distribution of point data obtained by projecting a measurement laser beam while scanning the measurement space and receiving the return light of the measurement laser beam. .
More specifically, the three-dimensional laser radar device detects the presence or absence of an object to be detected based on whether or not the return light of the measurement laser light is received, and receives the return light after emitting the measurement laser light. The distance to the detected object is measured from the time until the detection, and the direction of the detected object is measured from the emission angle of the measurement laser beam.

このような三次元レーザレーダ装置では、検知対象物以外の領域で測定用レーザ光が反射して発生する戻り光と、船舶等の検知対象物で測定用レーザ光が反射して発生する戻り光とを識別することができない。
一方、測定用レーザ光は、波の立ち上がり領域や波が崩れる際に生じる白波等の波の一部で反射される場合がある。
このため、三次元レーザレーダ装置は、波の一部で測定用レーザ光が反射して発生した戻り光を識別することができず、波の一部を船舶であると誤検知する可能性がある。
In such a three-dimensional laser radar device, return light generated by reflection of the measurement laser light in a region other than the detection target and return light generated by reflection of the measurement laser light from the detection target such as a ship. Cannot be identified.
On the other hand, the measurement laser light may be reflected by a part of a wave such as a white wave generated when the wave rises or the wave breaks down.
For this reason, the three-dimensional laser radar device cannot identify the return light generated by the measurement laser beam reflected by a part of the wave, and may erroneously detect a part of the wave as a ship. is there.

このような誤検知は、海面よりも下方をマスキングして存在しないものとすることによって防ぐことが可能である。このため、三次元レーザレーダ装置において、海面高さに基づいて設定される基準面を予め記憶し、この基準面よりも下方の点データを無視することによって波の一部を船舶と誤検知することを防ぐことが考えられる。   Such false detection can be prevented by masking the area below the sea level so that it does not exist. For this reason, in the three-dimensional laser radar device, a reference plane set based on the sea level is stored in advance, and a part of the wave is erroneously detected as a ship by ignoring point data below the reference plane. It is possible to prevent this.

ところが、上述のように波の一部で反射される場合を除き基本的に測定用レーザ光が海面に対して全反射するため、海面では三次元レーザレーダ装置に到達する戻り光が発生しない。このため、三次元レーザレーダ装置では、海面位置の計測を行うことができない。一方で、周知のように潮の満ち引きによって海面の高さは常に変動してしまう。
このため、特許文献1では、GPSや電波時計、ジャイロコンパス等を用いて潮位を算出して、上述の基準面を常に補正する方法が提案されている。
However, except for the case where the light is reflected by a part of the wave as described above, the measurement laser light is basically totally reflected on the sea surface, so that no return light reaching the three-dimensional laser radar device is generated on the sea surface. For this reason, the three-dimensional laser radar apparatus cannot measure the sea level position. On the other hand, as is well known, sea level always fluctuates due to tides.
For this reason, Patent Document 1 proposes a method of constantly correcting the above-described reference plane by calculating a tide level using a GPS, a radio clock, a gyrocompass, or the like.

特開2008−281380号公報JP 2008-281380 A

しかしながら、潮位を算出するためには、上述のようにGPS、電波時計及びジャイロコンパス等の機器を三次元レーザレーダ装置に搭載する必要が生じ、三次元レーザレーダ装置の複雑化を招くこととなる。
つまり、このような三次元レーザレーダ装置では、GPS、電波時計及びジャイロコンパスの各々が正常に作動していなければ正確に潮位を算出することができないため、装置の信頼性が低下する。
However, in order to calculate the tide level, it becomes necessary to mount devices such as a GPS, a radio timepiece, and a gyrocompass in the three-dimensional laser radar device as described above, which leads to complication of the three-dimensional laser radar device. .
That is, in such a three-dimensional laser radar device, the tide level cannot be accurately calculated unless each of the GPS, the radio-controlled timepiece, and the gyrocompass is operating normally, so that the reliability of the device is lowered.

また、GPS、電波時計及びジャイロコンパス等を用いて算出される海面位置は、三次元レーザレーダに対する海面位置ではなく、陸地に対する海面位置(潮位)である。このため、電波時計及びジャイロコンパス等の機器を搭載する三次元レーザレーダ装置は、陸地に対して固定する必要がある。
仮に上記三次元レーザレーダ装置を船舶等の移動体に搭載した場合には、正確に海面位置を算出することができずに正確にマスキングを行うことが難しくなり、他の船舶等を検知できない恐れがある。
Further, the sea level position calculated using GPS, a radio clock, a gyro compass, or the like is not the sea level position with respect to the three-dimensional laser radar, but the sea level position (tide level) with respect to the land. For this reason, a three-dimensional laser radar device equipped with devices such as a radio timepiece and a gyrocompass needs to be fixed to the land.
If the three-dimensional laser radar device is mounted on a moving body such as a ship, it is difficult to accurately calculate the sea surface position, making it difficult to perform masking accurately, and other ships may not be detected. There is.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、三次元レーザレーダ装置及び方法において、海面位置に関わらず、確実に検知対象物を検知可能とすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to make it possible to reliably detect a detection target regardless of the sea surface position in a three-dimensional laser radar apparatus and method.

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。   The present invention adopts the following configuration as means for solving the above-described problems.

第1の発明は、測定用レーザ光を測定空間に走査しながら投光し、上記測定用レーザ光の戻り光を受光器で受光することで得られる点データの分布から海上の検知対象物の検知を行うレーザレーダ装置であって、鉛直方向に連続して配列される複数の上記点データからなる連続点データ群のうち高さ距離が海上に発生する波の想定最大値を上限として設定される除外閾値以下の連続点データ群に含まれる上記点データを除外して上記検知対象物の検知を行う信号処理手段を備えるという構成を採用する。   According to a first aspect of the present invention, a measurement laser beam is projected while scanning a measurement space, and a point data distribution obtained by receiving a return light of the measurement laser beam with a light receiver is used to detect a detection object at sea. A laser radar device that performs detection, the height distance of a continuous point data group consisting of a plurality of the above-mentioned point data arranged continuously in the vertical direction is set with an assumed maximum value of a wave generated on the sea as an upper limit. A configuration is adopted in which signal processing means for detecting the detection target object by excluding the point data included in the continuous point data group equal to or less than the exclusion threshold is adopted.

第2の発明は、上記第1の発明において、水平方向の移動速度より鉛直方向の移動速度を速めて上記測定用レーザ光を走査する走査手段を備えるという構成を採用する。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a configuration is provided in which scanning means for scanning the measurement laser beam with a vertical movement speed higher than a horizontal movement speed is provided.

第3の発明は、上記第2の発明において、上記走査手段は、上記測定用レーザ光を鉛直方向に走査するポリゴンスキャナと、上記測定用レーザ光を水平方向に走査するガルバノスキャナとを備えるという構成を採用する。   According to a third aspect, in the second aspect, the scanning unit includes a polygon scanner that scans the measurement laser beam in a vertical direction and a galvano scanner that scans the measurement laser beam in a horizontal direction. Adopt the configuration.

第4の発明は、 測定用レーザ光を測定空間に走査しながら投光し、上記測定用レーザ光の戻り光を受光器で受光することで得られる点データの分布から海上の検知対象物の検知を行うレーザレーダ法であって、鉛直方向に連続して配列される複数の上記点データからなる連続点データ群のうち高さ距離が海上に発生する波の想定最大値を上限として設定される除外閾値以下の連続点データ群に含まれる上記点データを除外して上記検知対象物の検知を行うという構成を採用する。   According to a fourth aspect of the present invention, the measurement laser beam is projected while scanning the measurement space, and the distribution of the point data obtained by receiving the return light of the measurement laser beam with a light receiver is used to detect the detection object at sea. This is a laser radar method that performs detection, and among the continuous point data group consisting of a plurality of the above-mentioned point data arranged continuously in the vertical direction, the height distance is set with the assumed maximum value of waves generated on the sea as the upper limit. The detection object is detected by excluding the point data included in the continuous point data group equal to or less than the exclusion threshold.

三次元レーザレーダ装置では、測定用レーザ光が検知対象物に照射された場合に発生する戻り光を受光することによって検知対象物を検知するが、当該戻り光は海面に形成される波の一部(波の立ち上がり領域や波の一部が崩れて形成される白波等)に測定用レーザ光が照射された場合にも発生する。
ただし、通常、海上における波は、三次元レーザレーダ装置の検知対象物でとなる船舶等と比較して高さが低い。このため、このような波の一部は、当然のことながら船舶等と比較してその高さが僅かなものとなる。
なお、波の進行方向としては、三次元レーザレーダ装置に対して前後方向である場合と、三次元レーザレーダ装置に対して左右方向である場合とが考えられる。測定用レーザ光が照射された場合に三次元レーザレーダ装置に到達する戻り光が発生する領域は、波の進行方向によって大きさが変化する。ただし、この領域の高さは、波の大きさを超えることはなく、船舶等と比較して十分に小さい。つまり、三次元レーザレーダ装置において検知されてしまう波の一部領域の高さは、波の進行方向に関わらず船舶等と比較して常に小さなものとなる。
In the three-dimensional laser radar device, the detection target is detected by receiving the return light generated when the measurement laser light is irradiated to the detection target. The return light is a part of the wave formed on the sea surface. This also occurs when a measurement laser beam is irradiated on a portion (a wave rising region or a white wave formed by breaking a part of the wave).
However, the wave at sea is usually lower in height than a ship or the like that is a detection target of the three-dimensional laser radar device. For this reason, as a matter of course, the height of a part of such waves is slightly smaller than that of a ship or the like.
It should be noted that the traveling direction of the wave is considered to be the front-rear direction with respect to the three-dimensional laser radar device or the left-right direction with respect to the three-dimensional laser radar device. The area where the return light that reaches the three-dimensional laser radar device when the measurement laser light is irradiated varies in size depending on the traveling direction of the wave. However, the height of this region does not exceed the magnitude of the wave and is sufficiently small compared to a ship or the like. That is, the height of a partial region of the wave that is detected by the three-dimensional laser radar device is always smaller than that of a ship or the like regardless of the traveling direction of the wave.

そして、本発明は、このような知見に基づき、鉛直方向に連続して配列される複数の点データがグルーピングされて形成される連続点データ群のうち当該連続点データ群の高さ距離が波の想定最大値を上限として設定される除外閾値以下の連続点データ群に含まれる上記点データを除外して上記検知対象物の検知を行うという構成を採用する。
このような構成を採用する本発明によれば、波の想定最大値を上限として設定される除外閾値以下の高さを有する連続点データ群に含まれる点データ(すなわち測定用レーザ光が波の一部によって散乱されて発生した戻り光を受光して得られた点データ)が削除されて検知対象物の検知が行われる。
つまり、本発明によれば、海面位置がどこに存在しようとも、波の一部に測定用レーザ光が反射して得られた点データが除外されるため、海面位置を取得することなく船舶等を検知することができる。
The present invention is based on such knowledge, and the height distance of the continuous point data group among the continuous point data group formed by grouping a plurality of point data continuously arranged in the vertical direction is a wave. A configuration is adopted in which the detection target is detected by excluding the point data included in the continuous point data group that is equal to or lower than the exclusion threshold set with the assumed maximum value as an upper limit.
According to the present invention employing such a configuration, the point data included in the continuous point data group having a height equal to or lower than the exclusion threshold set with the assumed maximum value of the wave as the upper limit (that is, the measurement laser beam is a wave of the wave). The point data obtained by receiving the return light generated by being scattered by a part is deleted, and the detection target is detected.
In other words, according to the present invention, no matter where the sea level position exists, point data obtained by reflecting the measurement laser beam to a part of the wave is excluded, so it is possible to remove a ship or the like without acquiring the sea level position. Can be detected.

したがって、本発明によれば、海面位置に関わらず、確実に検知対象物を検知することが可能となり、GPS、電波時計及びジャイロコンパス等を搭載する必要がなく、また陸地に限らず船舶等の移動体に対して搭載することも可能となる。   Therefore, according to the present invention, it becomes possible to reliably detect a detection object regardless of the sea surface position, and it is not necessary to mount a GPS, a radio clock, a gyrocompass, etc. It can also be mounted on a moving object.

本発明の一実施形態における三次元レーザレーダ装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the three-dimensional laser radar apparatus in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における三次元レーザレーダ装置で得られる点データの分布を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically distribution of the point data obtained with the three-dimensional laser radar apparatus in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における三次元レーザレーダ装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the three-dimensional laser radar apparatus in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるレーザセンサ装置の変形例の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the modification of the laser sensor apparatus in one Embodiment of this invention. 図4に示す本発明の一実施形態におけるレーザセンサ装置の変形例が備えるポリゴンミラー及びその周囲を拡大して示す三面図及び断面図である。FIG. 5 is a three-side view and a cross-sectional view showing, in an enlarged manner, a polygon mirror provided in a modification of the laser sensor device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 and its periphery. 図4に示す本発明の一実施形態におけるレーザセンサ装置の変形例の更なる変形例が備えるポリゴンミラー及びその周囲を拡大して示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing, in an enlarged manner, a polygon mirror provided in a further modification of the modification of the laser sensor device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 and its surroundings.

以下、図面を参照して、本発明に係るレーザレーダ装置及びレーザレーダ法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。   Hereinafter, an embodiment of a laser radar device and a laser radar method according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.

図1は、本実施形態の三次元レーザレーダ装置S1(レーザレーダ装置)の概略構成を示すブロック図である。
本実施形態の三次元レーザレーダ装置S1は、測定空間(検知対象物が存在する可能性のあるエリア)に対して測定用レーザ光を照射して船舶(検知対象物)の検知を行うものであり、当該測定空間に船舶が存在する場合に、その船舶の位置を示す信号を出力する。
そして、本実施形態の三次元レーザレーダ装置S1は、図1に示すように、レーザ投光器1と、受光器2と、ポリゴンスキャナ3と、ガルバノスキャナ4と、距離演算器5と、信号処理部6(信号処理手段)と、制御器7とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a three-dimensional laser radar device S1 (laser radar device) of the present embodiment.
The three-dimensional laser radar device S1 of the present embodiment detects a ship (detection target) by irradiating a measurement laser beam to a measurement space (an area where the detection target may exist). Yes, when a ship is present in the measurement space, a signal indicating the position of the ship is output.
As shown in FIG. 1, the three-dimensional laser radar device S1 of this embodiment includes a laser projector 1, a light receiver 2, a polygon scanner 3, a galvano scanner 4, a distance calculator 5, and a signal processing unit. 6 (signal processing means) and a controller 7.

レーザ投光器1は、ポリゴンスキャナ3に向けて測定用レーザ光L1を射出するものであり、制御器7から入力される投光指令に基づいて測定用レーザ光L1を射出する。   The laser projector 1 emits the measurement laser beam L1 toward the polygon scanner 3 and emits the measurement laser beam L1 based on the projection command input from the controller 7.

受光器2は、測定用レーザ光L1が反射(鏡面反射及び拡散反射を含む)されて生じる戻りレーザ光L2(戻り光)を受光して電気信号に変換して出力するものであり、ポリゴンスキャナ3によって案内された戻りレーザ光L2を受光する。
なお、受光器2は、戻りレーザ光L2を受光した際にパルス信号を出力するものであり、つまりは戻りレーザ光L2の受光タイミング情報を出力する。そして、受光器2は、距離演算器5と電気的に接続されており、距離演算器5に対して上記受光タイミング情報を入力する。
The light receiver 2 receives return laser light L2 (return light) generated by reflection (including specular reflection and diffuse reflection) of the measurement laser light L1, converts it into an electrical signal, and outputs it. 3, the return laser beam L <b> 2 guided by 3 is received.
The light receiver 2 outputs a pulse signal when receiving the return laser light L2, that is, outputs light reception timing information of the return laser light L2. The light receiver 2 is electrically connected to the distance calculator 5 and inputs the light reception timing information to the distance calculator 5.

ポリゴンスキャナ3は、測定用レーザ光L1及び戻りレーザ光L2を案内すると共に、周面が反射面とされたポリゴンミラーを水平配置された回転軸を中心として連続的に回動させることによって、測定用レーザ光L1を鉛直方向に走査するものである。
なお、ポリゴンスキャナ3は、制御器7から入力される速度指令に基づいて稼働する。
The polygon scanner 3 guides the measurement laser beam L1 and the return laser beam L2, and continuously rotates a polygon mirror having a peripheral surface as a reflection surface about a rotation axis arranged horizontally. The laser beam L1 is scanned in the vertical direction.
The polygon scanner 3 operates based on a speed command input from the controller 7.

ガルバノスキャナ4は、測定用レーザ光L1及び戻りレーザ光L2を案内すると共に、表面が反射面とされたガルバノミラーを水平面内で回動させることによって、測定用レーザ光L1を水平方向に走査するものである。
なお、ガルバノスキャナ4は、制御器7から入力される速度指令に基づいて稼働する。
The galvano scanner 4 guides the measurement laser beam L1 and the return laser beam L2, and scans the measurement laser beam L1 in the horizontal direction by rotating a galvano mirror whose surface is a reflection surface in a horizontal plane. Is.
The galvano scanner 4 operates based on a speed command input from the controller 7.

このようなポリゴンスキャナ3とガルバノスキャナ4とが連動することによって、測定用レーザ光L1が鉛直方向及び水平方向に走査される。
なお、ポリゴンスキャナ3は、ガルバノスキャナ4と比較して測定用レーザ光L1を高速で走査することに適している。そして、本実施形態においては、上述のようにポリゴンスキャナ3が測定用レーザ光L1を鉛直方向に走査し、ガルバノスキャナ4が測定用レーザ光L1を水平方向に走査する。
このため、本実施形態の三次元レーザレーダ装置S1においては、ポリゴンスキャナ3とガルバノスキャナ4とが連動することによって、水平方向に移動速度より鉛直方向の移動速度が速められて測定用レーザ光L1が走査され、いわゆる縦方向のラスタスキャンが行われる。
このように、本実施形態の三次元レーザレーダ装置S1においては、本発明の走査手段がポリゴンスキャナ3とガルバノスキャナ4とによって構成されている。
As the polygon scanner 3 and the galvano scanner 4 work together, the measurement laser beam L1 is scanned in the vertical direction and the horizontal direction.
The polygon scanner 3 is suitable for scanning the measurement laser beam L1 at a higher speed than the galvano scanner 4. In this embodiment, as described above, the polygon scanner 3 scans the measurement laser beam L1 in the vertical direction, and the galvano scanner 4 scans the measurement laser beam L1 in the horizontal direction.
For this reason, in the three-dimensional laser radar device S1 of the present embodiment, the polygon scanner 3 and the galvano scanner 4 work together to increase the moving speed in the vertical direction from the moving speed in the horizontal direction, thereby measuring the laser beam L1 for measurement. Are scanned, and so-called vertical raster scanning is performed.
Thus, in the three-dimensional laser radar device S1 of the present embodiment, the scanning means of the present invention is constituted by the polygon scanner 3 and the galvano scanner 4.

距離演算器5は、測定空間に存在する測定用レーザ光L1を反射する反射体までの距離を算出するものである。
より詳細には、距離演算器5は、制御器7からレーザ投光器1に入力される投光指令を同時に入力され、この投光指令の入力タイミングと受光器2から入力される受光タイミングとの差から反射体までの距離を算出する。
なお、距離演算器5は、算出した距離情報を計測情報として信号処理部6に入力する。
The distance calculator 5 calculates the distance to the reflector that reflects the measurement laser beam L1 existing in the measurement space.
More specifically, the distance calculator 5 receives a light projection command input from the controller 7 to the laser projector 1 at the same time, and the difference between the input timing of this light projection command and the light reception timing input from the light receiver 2. The distance from the reflector to the reflector is calculated.
The distance calculator 5 inputs the calculated distance information to the signal processing unit 6 as measurement information.

信号処理部6は、図2に示すように、測定空間を示すグローバル座標系上に、戻りレーザ光L2が存在したことを示す点データを分布させる。
例えば、信号処理部6は、距離演算器5から計測情報が入力されると、当該計測情報の基となった戻りレーザ光L2が発生した位置を、制御器7から入力される測定用レーザ光L1の照射位置から取得し、上述のグローバル座標系上の戻りレーザ光L2が発生した位置に点データをプロットする。なお、測定用レーザ光L1の照射位置は、ポリゴンスキャナ3とガルバノスキャナ4から制御器7を介して入力される角度情報から求めることができる。
そして、図2においては、黒丸で示す位置が点データのプロットされた位置である。なお、図2においては、今後の説明を分かり易くするために、平面上に点データがプロットされているが、実際のグローバル座標系は、図2に示す平面に加えて奥行き方向を有しており、点データは立体的にプロットされる。
As shown in FIG. 2, the signal processing unit 6 distributes point data indicating that the return laser beam L2 exists on the global coordinate system indicating the measurement space.
For example, when the measurement information is input from the distance calculator 5, the signal processing unit 6 determines the position where the return laser beam L <b> 2 that is the basis of the measurement information is generated from the measurement laser beam input from the controller 7. Point data is plotted at the position where the return laser beam L2 is generated on the global coordinate system, obtained from the irradiation position of L1. The irradiation position of the measurement laser beam L1 can be obtained from angle information input from the polygon scanner 3 and the galvano scanner 4 via the controller 7.
In FIG. 2, the position indicated by the black circle is the position where the point data is plotted. In FIG. 2, point data is plotted on a plane for easy understanding of the future explanation. However, the actual global coordinate system has a depth direction in addition to the plane shown in FIG. The point data is plotted three-dimensionally.

なお、信号処理部6は、各点データに対して、水平角度φ(ガルバノスキャナ4の回動角度)と、垂直角度θ(ポリゴンスキャナ3の回転角度)と、距離R(距離情報)とを関連付けて記憶する。つまり、本実施形態において信号処理部6によって得られる点データは、極座標系における座標を示している。   The signal processing unit 6 determines a horizontal angle φ (rotation angle of the galvano scanner 4), a vertical angle θ (rotation angle of the polygon scanner 3), and a distance R (distance information) for each point data. Store it in association. That is, the point data obtained by the signal processing unit 6 in the present embodiment indicates coordinates in the polar coordinate system.

この信号処理部6では、測定用レーザ光L1が測定空間の全領域を走査された場合には、受光器2から見たグローバル座標系の全領域にて点データを分布させてグローバル座標系の各箇所における点データの有無を含めた分布データが取得されることとなる。   In the signal processing unit 6, when the measurement laser beam L 1 is scanned over the entire area of the measurement space, the point data is distributed in the entire area of the global coordinate system viewed from the light receiver 2 to Distribution data including the presence or absence of point data at each location is acquired.

そして、本実施形態のレーザレーダ装置S1において信号処理部6は、上記グローバル座標系において連続する複数の点データからなる連続点データ群を抽出し、当該連続点データ群の高さ距離が海上に発生する波の想定最大値を上限として設定される除外閾値以下の小さな連続点データ群に含まれる点データを除外して検知対象物の検知を行う。
なお、この信号処理部6での処理は、後に図3に示すフローチャートを参照しながら詳しく説明する。
In the laser radar device S1 of this embodiment, the signal processing unit 6 extracts a continuous point data group composed of a plurality of continuous point data in the global coordinate system, and the height distance of the continuous point data group is on the sea. Detection of a detection target is performed by excluding point data included in a small continuous point data group that is equal to or less than an exclusion threshold set with the assumed maximum value of the generated wave as an upper limit.
The processing in the signal processing unit 6 will be described in detail later with reference to the flowchart shown in FIG.

図1に戻り、制御器7は、本実施形態の三次元レーザレーダ装置S1の動作全体を制御するものであり、レーザ投光器1と、ポリゴンスキャナ3と、ガルバノスキャナ4と、距離演算器5と、信号処理部6とに電気的に接続されている。   Returning to FIG. 1, the controller 7 controls the entire operation of the three-dimensional laser radar device S <b> 1 of the present embodiment. The laser projector 1, the polygon scanner 3, the galvano scanner 4, and the distance calculator 5 The signal processing unit 6 is electrically connected.

続いて、図3を参照して本実施形態の三次元レーザレーダ装置S1の動作(レーザレーダ法)について説明する。
なお、以下の説明において、動作主体は、制御器7の制御の下で処理を行う信号処理部6である。また、以下の説明においては、信号処理部6が受光器2から見たグローバル座標系の全領域にて点データを取得している状態をスタートとして説明を行う。ただし、以下の動作は、必ずしもグローバル座標系の全領域にて点データを取得している状態からスタートする必要はなく、より処理時間を短くするために点データを取得しながら進めても良い。
Next, the operation (laser radar method) of the three-dimensional laser radar device S1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In the following description, the operation subject is the signal processing unit 6 that performs processing under the control of the controller 7. Further, in the following description, the signal processing unit 6 will be described starting from a state in which point data is acquired in all regions of the global coordinate system viewed from the light receiver 2. However, the following operations are not necessarily started from a state in which point data is acquired in the entire area of the global coordinate system, and may be advanced while acquiring point data in order to shorten the processing time.

信号処理部6は、まず図3に示すグローバル座標系にプロットされた点データをのうち、鉛直方向に連続して配列される点データ同士を連続点データ群として抽出する(ステップS1)。
ここで、点データが鉛直方向に連続して配列されるとは、2つの点データが鉛直方向に並びかつ隣接距離以内の離間距離とされていることを指す。なお、隣接距離は、単一の検知対象物として可能性のある距離であり、かつ、三次元レーザレーダ装置S1の分解能を超えない範囲で任意に設定可能である。具体的には、本実施形態における検知対象物は船舶であるため、隣接距離を20cm程度に設定することが考えられる。
そして、信号処理部6は、上記隣接距離を予め記憶し、鉛直方向に並ぶ点データを極座標から直交座標に変換してこれらの点データ間の距離を算出し、この算出した距離が上述の隣接距離以下である場合には、これらの点データ同士を単一の連続点データ群とする。
First, the signal processing unit 6 extracts the point data continuously arranged in the vertical direction among the point data plotted in the global coordinate system shown in FIG. 3 as a continuous point data group (step S1).
Here, the point data being continuously arranged in the vertical direction means that the two point data are arranged in the vertical direction and have a separation distance within an adjacent distance. Note that the adjacent distance is a distance that is likely to be a single detection target, and can be arbitrarily set within a range that does not exceed the resolution of the three-dimensional laser radar device S1. Specifically, since the detection target in the present embodiment is a ship, it is conceivable to set the adjacent distance to about 20 cm.
The signal processing unit 6 stores the adjacent distance in advance, converts the point data arranged in the vertical direction from polar coordinates to orthogonal coordinates, calculates the distance between these point data, and the calculated distance is the above-described adjacent distance. When the distance is equal to or shorter than the distance, these point data are set as a single continuous point data group.

なお、ここで信号処理部6は、鉛直方向に3つ以上の点データが連続すると共に隣合う点データ同士の距離が隣接距離以内である場合には、これらの全ての点データを1つの連続点データ群として抽出する。つまり、信号処理部6は、上下方向に一繋ぎで連なる全ての点データを1つの連続点データ群としてグルーピングする。この結果、図2に実線にて囲まれることによって示される連続点データ群が抽出される。
なお、本実施形態の三次元レーザレーダ装置S1において信号処理部6は、連続点データ群に属されなかった点データ(すなわち鉛直方向に連続しない点データ)を削除する。
Here, when three or more point data are continuous in the vertical direction and the distance between adjacent point data is within the adjacent distance, the signal processing unit 6 converts all these point data into one continuous data. Extract as point data group. That is, the signal processing unit 6 groups all point data connected in a line in the vertical direction as one continuous point data group. As a result, a continuous point data group indicated by being surrounded by a solid line in FIG. 2 is extracted.
In the three-dimensional laser radar device S1 of the present embodiment, the signal processing unit 6 deletes point data that does not belong to the continuous point data group (that is, point data that is not continuous in the vertical direction).

続いて、信号処理部6は、ステップS1にて抽出された連続点データ群の高さ距離が予め記憶する除外閾値以下であるかの判定を行う(ステップS2)。   Subsequently, the signal processing unit 6 determines whether or not the height distance of the continuous point data group extracted in step S1 is equal to or less than an exclusion threshold value stored in advance (step S2).

ここで、除外閾値とは、測定空間に含まれる海上にて発生が想定される波の想定最大値を上限として設定される高さ距離である。
なお、測定用レーザ光L1が照射された際に波において受光器2に到達する戻り光L2が発生する領域はごく一部である。このため、実験やシミュレーションによって、受光器2に到達する戻り光L2を発生する領域を取得し、この取得値に基づいて上記除外閾値を設定することも可能である。
つまり、本発明において除外閾値は、波の想定最大値とされている必要はなく、例えば、受光器2に到達する戻り光L2を発生する領域に基づく高さ距離を最小値、波の最大の高さ距離を最大値として設定することができる。
なお、ここでの波の想定最大値は、例えば、海面が穏やかな場合において想定される波の最大高さであっても良いし、海面が荒れている場合において想定される波の最大高さであっても良く、三次元レーザレーダ装置S1が設置される環境や検知したい検知対象物によって適宜設定される。
Here, the exclusion threshold is a height distance that is set with an assumed maximum value of a wave assumed to occur on the sea included in the measurement space as an upper limit.
Note that only a part of the region where the return light L2 that reaches the light receiver 2 in the wave is generated when the measurement laser beam L1 is irradiated. For this reason, it is also possible to acquire the area | region which generate | occur | produces the return light L2 which reaches | attains the light receiver 2 by experiment or simulation, and to set the said exclusion threshold value based on this acquired value.
That is, in the present invention, the exclusion threshold value does not need to be the assumed maximum value of the wave. For example, the height distance based on the region that generates the return light L2 reaching the light receiver 2 is the minimum value, and the maximum wave The height distance can be set as the maximum value.
Note that the assumed maximum value of the wave here may be, for example, the maximum wave height assumed when the sea surface is calm, or the maximum wave height assumed when the sea surface is rough. It may be set appropriately depending on the environment in which the three-dimensional laser radar device S1 is installed and the detection target to be detected.

なお、上述のようにグローバル座標系における波の上下方向の大きさは、波の進行方向に関わらず常に小さいものとなる。このため、除外閾値も大きな値とはならず、グローバル座標系における船舶の大きさと比較すれば小さな値となる。   As described above, the vertical size of the wave in the global coordinate system is always small regardless of the traveling direction of the wave. For this reason, the exclusion threshold does not become a large value, but becomes a small value as compared with the size of the ship in the global coordinate system.

そして、信号処理部6は、ステップS2において、連続点データ群の高さ距離が除外閾値以下であると判定した場合には、この連続点データ群に属する点データの削除を行う(ステップS3)。
一方、ステップS2において、連続点データ群の高さ距離が除外閾値以下でないと判定した場合には、信号処理部6は、この連続点データ群を、検知対象物を示す部分点データ群として記憶する。
If the signal processing unit 6 determines in step S2 that the height distance of the continuous point data group is equal to or less than the exclusion threshold value, the signal processing unit 6 deletes the point data belonging to the continuous point data group (step S3). .
On the other hand, if it is determined in step S2 that the height distance of the continuous point data group is not less than or equal to the exclusion threshold, the signal processing unit 6 stores the continuous point data group as a partial point data group indicating the detection target. To do.

続いて、信号処理部6は、全ての点データに対して、ステップS1〜ステップS4に示す処理が完了しているかの判定を行い(ステップS5)、全ての点データに対するステップS1〜ステップS4に示す処理が完了するまで、対象とする点データを変更してステップS1〜ステップS4を繰り返す。   Subsequently, the signal processing unit 6 determines whether or not the processing shown in Steps S1 to S4 has been completed for all point data (Step S5), and proceeds to Steps S1 to S4 for all point data. Until the processing shown is completed, the target point data is changed and Steps S1 to S4 are repeated.

そして、信号処理部6は、ステップS5にて全ての点データの処理を完了したと判定した場合には、グローバル座標系にて隣り合う部分点データ群をグルーピングして船舶を示す物体点データ群の生成を行う(ステップS6)。
ここで、信号処理部6は、隣り合う部分点データ群がステップS1で用いた隣接距離以内に存在するかを判定し、隣接距離以内に存在する場合には、これらの部分点データ群が単一の船舶を示すものとしてグルーピングする。
If the signal processing unit 6 determines that the processing of all the point data has been completed in step S5, the object point data group indicating the ship by grouping the adjacent partial point data groups in the global coordinate system. Is generated (step S6).
Here, the signal processing unit 6 determines whether the adjacent partial point data groups exist within the adjacent distance used in step S1. Group as a single vessel.

最後に、信号処理部6は、ステップS6にて得られた物体点データ群に基づいて、検知対象物までの距離や方位を算出して、船舶の有無と合わせて当該船舶の位置を外部に出力する。
なお、船舶の位置は、物体点データ群から船舶の中心を求めて当該中心の位置としても良いし、物体点データ群から船舶の重心を求めて当該重心の位置としても良い。
Finally, the signal processing unit 6 calculates the distance and direction to the detection target based on the object point data group obtained in step S6, and sets the position of the ship to the outside together with the presence or absence of the ship. Output.
Note that the position of the ship may be obtained by obtaining the center of the ship from the object point data group and using the center position, or by obtaining the center of gravity of the ship from the object point data group.

以上のような本実施形態の三次元レーザレーダ装置S1及び三次元レーザレーダ法によれば、グローバル座標系における高さ距離が波の想定最大値を上限として設定される除外閾値以下の連続点データ群に含まれる点データが削除されて船舶の検知が行われる。
つまり、本実施形態の三次元レーザレーダ装置S1及び三次元レーザレーダ法によれば、海面の高さが何処に存在しようと、波を船舶と誤検知することを防止することができる。
したがって、本実施形態の三次元レーザレーダ装置S1及び三次元レーザレーダ法によれば、波の一部に測定用レーザ光が反射して得られた点データが除外されるため、海面位置を取得することなく船舶等を検知することができる。
つまり、本実施形態の三次元レーザレーダ装置S1及び三次元レーザレーダ法によれば、海面位置に関わらず、確実に検知対象物を検知することが可能となり、GPS、電波時計及びジャイロコンパス等を搭載する必要がなく、また陸地に限らず船舶等の移動体に対して搭載することも可能となる。
According to the three-dimensional laser radar device S1 and the three-dimensional laser radar method of the present embodiment as described above, continuous point data whose height distance in the global coordinate system is equal to or less than the exclusion threshold value set with the assumed maximum value of the wave as an upper limit. The point data included in the group is deleted, and the ship is detected.
That is, according to the three-dimensional laser radar device S1 and the three-dimensional laser radar method of the present embodiment, it is possible to prevent a wave from being erroneously detected as a ship wherever the sea level exists.
Therefore, according to the three-dimensional laser radar device S1 and the three-dimensional laser radar method of the present embodiment, since the point data obtained by reflecting the measurement laser beam to a part of the wave is excluded, the sea level position is acquired. A ship etc. can be detected without doing.
That is, according to the three-dimensional laser radar device S1 and the three-dimensional laser radar method of the present embodiment, it becomes possible to reliably detect a detection object regardless of the sea surface position, and GPS, a radio-controlled clock, a gyrocompass, etc. It is not necessary to mount, and it can be mounted not only on land but also on moving bodies such as ships.

また、本実施形態の三次元レーザレーダ装置S1においては、波の一部に測定用レーザ光が反射して得られた点データが除外されるため、この除外される点データの隣接距離以内に他の点データが存在するか否かの計算を行う必要がなくなる。
このため、本実施形態の三次元レーザレーダ装置S1によれば、物体点データ群の生成を行う際の信号処理部6の負荷を低減させることができる。
Further, in the three-dimensional laser radar device S1 of the present embodiment, point data obtained by reflecting the measurement laser beam to a part of the wave is excluded, and therefore within the adjacent distance of the excluded point data. There is no need to calculate whether or not other point data exists.
For this reason, according to the three-dimensional laser radar device S1 of the present embodiment, it is possible to reduce the load on the signal processing unit 6 when generating the object point data group.

また、本実施形態の三次元レーザレーダ装置S1においては、ポリゴンスキャナ3とガルバノスキャナ4とを用いることによって、水平方向の移動速度より鉛直方向の移動速度を速めて測定用レーザ光L1を走査する構成(いわゆるラスタスキャン)を実現している。
このように、水平方向の移動速度より鉛直方向の移動速度を速めて測定用レーザ光L1を走査することによって、鉛直方向に連続する点データの取得タイミングが近づき、波の進行速度が前後方向に速い場合であっても、実際の波の大きさよりも広い範囲で当該波を示す点データが取得されることを防止することができる。
このため、このような本実施形態の三次元レーザレーダ装置S1によれば、船舶の検知精度をより高めることが可能となる。
In the three-dimensional laser radar apparatus S1 of the present embodiment, the measurement laser beam L1 is scanned by using the polygon scanner 3 and the galvano scanner 4 so that the vertical movement speed is higher than the horizontal movement speed. A configuration (so-called raster scan) is realized.
In this way, by scanning the measurement laser beam L1 with the vertical movement speed higher than the horizontal movement speed, the acquisition timing of point data continuous in the vertical direction approaches, and the wave traveling speed increases in the front-rear direction. Even in a fast case, it is possible to prevent point data indicating the wave from being acquired in a wider range than the actual wave size.
For this reason, according to the three-dimensional laser radar device S1 of the present embodiment, it is possible to further improve the ship detection accuracy.

また、いわゆるラスタスキャンを採用することによって、鉛直方向に連続して配列される点データ(連続点データ群を構成する点データ)は、その取得タイミングが時系列的に連続することとなる。
このため、ラスタスキャンを行いながら、上述の動作を行う場合には、点データの取得しながら直ぐに連続点データ群を抽出することができると共に、直ぐに除外閾値以下の高さの連続点データ群を構成する点データを除外することができる。したがって、最も短時間で必要とされない点データを除外することができ、信号処理部6の負担をより低減させることが可能となる。
In addition, by adopting so-called raster scan, the acquisition timing of point data continuously arranged in the vertical direction (point data constituting the continuous point data group) is continuous in time series.
For this reason, when performing the above-described operation while performing raster scanning, it is possible to immediately extract a continuous point data group while acquiring point data, and immediately add a continuous point data group having a height equal to or less than the exclusion threshold. Constituting point data can be excluded. Therefore, point data that is not required in the shortest time can be excluded, and the burden on the signal processing unit 6 can be further reduced.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施形態においては、検知しようとする検知対象物が船舶である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、検知しようとする検知対象物が船舶以外のものであっても、その大きさが波に対して十分に大きいものであれば検知することが可能である。
For example, in the above embodiment, the configuration in which the detection target to be detected is a ship has been described.
However, the present invention is not limited to this, and even if the detection target to be detected is something other than a ship, it can be detected if its size is sufficiently large with respect to waves. Is possible.

また、上記実施形態においては、測定用レーザ光L1を水平方向よりも鉛直方向に速く移動させる構成を採用した。
しかしながら、測定用レーザ光L1の移動速度が波や船舶の進行速度と比較して十分に速い場合には、上記構成に拘る必要はない。
Moreover, in the said embodiment, the structure which moves the measurement laser beam L1 to a perpendicular direction faster than a horizontal direction was employ | adopted.
However, when the moving speed of the measurement laser beam L1 is sufficiently higher than the traveling speed of the waves and the ship, the above configuration need not be concerned.

また、上記実施形態においては、走査手段がポリゴンスキャナ3とガルバノスキャナ4とからなる構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、回転プリズムを用いたスキャナ等の他のスキャナを用いて走査手段を構成することもできる。
また、ガルバノミラーを備えずにポリゴンミラーを交差する2軸を中心として回転可能とする走査手段、ポリゴンミラーを備えずにガルバノミラーを交差する2軸を中心として回転可能とする走査手段、あるいは、ポリゴンスキャナを水平方向走査に用いてガルバノスキャナを鉛直方向走査に用いる走査手段を用いることも可能である。
In the above-described embodiment, the configuration in which the scanning unit includes the polygon scanner 3 and the galvano scanner 4 has been described.
However, the present invention is not limited to this, and the scanning unit can be configured using another scanner such as a scanner using a rotating prism.
Also, scanning means that can rotate around two axes that intersect the polygon mirror without the galvanometer mirror, scanning means that can rotate around the two axes that intersect the galvanometer mirror without the polygon mirror, or It is also possible to use scanning means that uses a polygon scanner for horizontal scanning and a galvano scanner for vertical scanning.

以下に、レーザレーダ装置の他の形態について説明する。
図4は、レーザセンサ装置S2の概略構成を示すブロック図である。
また、図5は、レーザセンサ装置S2が備えるポリゴンミラー及びその周囲を拡大して示す三面図及び断面図である。
レーザセンサ装置S2は、測定対象エリア(測定対象物が存在する可能性のあるエリア)に対して測定用レーザ光を照射して測定を行うものであり、当該測定対象エリアに測定対象物が存在する場合に、その測定対象物の位置や形状を示す信号を出力する。
そして、レーザセンサ装置S2は、図4に示すように、レーザ投光器11と、受光器12と、ポリゴンミラー13と、回転用モータ14と、回動用モータ15と、距離演算器16と、制御器17とを備えている。
Hereinafter, another embodiment of the laser radar device will be described.
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the laser sensor device S2.
FIG. 5 is a three-side view and a cross-sectional view showing the polygon mirror included in the laser sensor device S2 and the periphery thereof in an enlarged manner.
The laser sensor device S2 performs measurement by irradiating a measurement laser beam to a measurement target area (an area where the measurement target may exist), and the measurement target exists in the measurement target area. When doing so, a signal indicating the position and shape of the measurement object is output.
As shown in FIG. 4, the laser sensor device S2 includes a laser projector 11, a light receiver 12, a polygon mirror 13, a rotation motor 14, a rotation motor 15, a distance calculator 16, and a controller. 17.

レーザ投光器11は、ポリゴンミラー13の周面(反射面)に向けて測定用レーザ光L1を射出するものであり、図5に示すように、測定用レーザ光L1の光源となる投光光源11aと、当該投光光源11aを囲んで保護する投光カバー11bと、投光光源11aから射出された測定用レーザ光L1をポリゴンミラー13に向けて案内する投光レンズ11cとを備えている。
なお、レーザ投光器11は、制御器17から入力される投光指令に基づいて測定用レーザ光L1を射出する。
The laser projector 11 emits the measurement laser light L1 toward the peripheral surface (reflection surface) of the polygon mirror 13, and as shown in FIG. 5, the light projection light source 11a serving as the light source of the measurement laser light L1. A projection cover 11b that surrounds and protects the projection light source 11a, and a projection lens 11c that guides the measuring laser beam L1 emitted from the projection light source 11a toward the polygon mirror 13.
The laser projector 11 emits the measurement laser beam L1 based on the projection command input from the controller 17.

受光器12は、測定用レーザ光L1が測定対象物に照射されて反射することによって生じる戻りレーザ光L2を受光して電気信号に変換して出力するものであり、ポリゴンミラー13の周面(反射面)によって反射されて案内された戻りレーザ光L2を受光する。
この受光器12は、図5に示すように、戻りレーザ光L2を電気信号に変換する受光素子12aと、当該受光素子12aを囲んで保護する受光カバー12bと、ポリゴンミラー13から反射された戻りレーザ光L2を受光素子12aに向けて案内する受光レンズ12cとを備えている。
なお、受光器12は、戻りレーザ光L2を受光した際にパルス信号を出力するものであり、つまりは戻りレーザ光L2の受光タイミング情報を出力する。そして、受光器12は、距離演算器16と電気的に接続されており、距離演算器16に対して上記受光タイミング情報を入力する。
The light receiver 12 receives the return laser light L2 generated by irradiating and reflecting the measurement laser light L1 on the object to be measured, converts it into an electrical signal, and outputs it. The peripheral surface of the polygon mirror 13 ( The return laser beam L2 reflected and guided by the reflecting surface is received.
As shown in FIG. 5, the light receiver 12 includes a light receiving element 12a that converts the return laser light L2 into an electric signal, a light receiving cover 12b that surrounds and protects the light receiving element 12a, and a return reflected from the polygon mirror 13. And a light receiving lens 12c for guiding the laser light L2 toward the light receiving element 12a.
The light receiver 12 outputs a pulse signal when receiving the return laser light L2, that is, outputs light reception timing information of the return laser light L2. The light receiver 12 is electrically connected to the distance calculator 16 and inputs the light reception timing information to the distance calculator 16.

これらのレーザ投光器11と受光器12とは、図5に示すように、不図示の支持機構によって支持されて設置面に対して固定される側板8に対してポリゴンミラー13の回転軸La方向に並んで設置されている。
なお、後に詳説するが、レーザセンサ装置S2においてポリゴンミラー13は、図6に示す回動軸Lbを中心に回動される。そして、ポリゴンミラー13が回動する際に、レーザ投光器11及び受光器12とポリゴンミラー13との位置関係が大きくずれて測定用レーザ光L1と戻りレーザ光L2とがポリゴンミラー13の周面から外れないように、これらのレーザ投光器11及び受光器12は、できるだけ回動軸Lbに近づけて配置されている。
As shown in FIG. 5, these laser projector 11 and light receiver 12 are supported by a support mechanism (not shown) and fixed in the direction of the rotation axis La of the polygon mirror 13 with respect to the side plate 8 fixed to the installation surface. It is installed side by side.
As will be described in detail later, in the laser sensor device S2, the polygon mirror 13 is rotated about a rotation axis Lb shown in FIG. When the polygon mirror 13 is rotated, the positional relationship between the laser projector 11 and the light receiver 12 and the polygon mirror 13 is greatly shifted, and the measurement laser beam L1 and the return laser beam L2 are separated from the peripheral surface of the polygon mirror 13. The laser projector 11 and the light receiver 12 are arranged as close to the rotation axis Lb as possible so as not to come off.

ポリゴンミラー13は、測定用レーザ光L1及び戻りレーザ光L2を案内する反射面を周面として有する、平面視正方形の導光部材である。
本実施形態におけるポリゴンミラー13は、回転用モータ14によって回転軸Laを中心として回転されると共に、図5に示すように、スリット19によって回転軸La方向に2つに分割されている。
より詳細には、ポリゴンミラー13は、スリット19によって、測定用レーザ光L1を案内する測定用レーザ光案内部13aと、戻りレーザ光L2を案内する戻りレーザ光案内部13bとに分割されている。
なお、ポリゴンミラー13には回転用モータ14に接続される軸部110が貫通して取り付けられており、当該軸部110が回転用モータ14によって回転駆動されることによってポリゴンミラー13が回転される。
The polygon mirror 13 is a light guide member that is square in plan view and has a reflection surface that guides the measurement laser beam L1 and the return laser beam L2 as a peripheral surface.
The polygon mirror 13 in this embodiment is rotated about the rotation axis La by the rotation motor 14 and is divided into two in the direction of the rotation axis La by the slit 19 as shown in FIG.
More specifically, the polygon mirror 13 is divided by the slit 19 into a measurement laser beam guide 13a that guides the measurement laser beam L1 and a return laser beam guide 13b that guides the return laser beam L2. .
A shaft portion 110 connected to the rotation motor 14 is attached to the polygon mirror 13 so that the polygon mirror 13 is rotated when the shaft portion 110 is rotationally driven by the rotation motor 14. .

そして、レーザセンサ装置S2は、図5に示すように、ポリゴンミラー13を収容する収容ケース111と、収容ケース111の内部に配置される遮光板112(遮光部)とを備えている。   As shown in FIG. 5, the laser sensor device S <b> 2 includes a housing case 111 that houses the polygon mirror 13 and a light shielding plate 112 (light shielding portion) disposed inside the housing case 111.

本実施形態において収容ケース111は、図5に示すように、窓部111aと支持部111bとから構成されている。   In the present embodiment, the storage case 111 includes a window portion 111a and a support portion 111b as shown in FIG.

窓部111aは、測定用レーザ光L1及び戻りレーザ光L2を通過可能な部位であり、例えばアクリル材によって形成されている。この窓部111aは、レーザセンサ装置S2が測定を行う側に向けて配置されており、不図示の支持機構によって設置面に対して固定されている。
そして、図5に示すように、本実施形態において窓部111aは、回動軸Lb方向から見て、回動軸Lbを中心とする円弧状に形状設定されている。
The window part 111a is a part through which the measurement laser beam L1 and the return laser beam L2 can pass, and is formed of, for example, an acrylic material. This window part 111a is arrange | positioned toward the side which laser sensor apparatus S2 performs a measurement, and is being fixed with respect to the installation surface by the support mechanism not shown.
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the window 111a is set in an arc shape centered on the rotation axis Lb when viewed from the direction of the rotation axis Lb.

支持部111bは、軸部110を軸支することによって当該軸部110に固定されたポリゴンミラー13を支持するものであり、収容ケース111の窓部111a以外の領域を形成している。
この支持部111bは、測定用レーザ光L1及び戻りレーザ光L2に対して不透明な材料によって形成されており、例えば遮光板112と同一の材料によって形成されている。
そして、支持部111bは、窓部111a側と、レーザ投光器11及び受光器12側とに、測定用レーザ光L1及び戻りレーザ光L2を通過可能とする開口を有している。
The support part 111 b supports the polygon mirror 13 fixed to the shaft part 110 by supporting the shaft part 110, and forms a region other than the window part 111 a of the housing case 111.
The support 111b is made of a material that is opaque to the measurement laser light L1 and the return laser light L2, and is made of the same material as the light shielding plate 112, for example.
And the support part 111b has the opening which can pass the laser beam L1 for a measurement, and the return laser beam L2 in the window part 111a side and the laser projector 11 and the light receiver 12 side.

そして、本実施形態において支持部111bは、回動用モータ15と機械的に接続されており、当該回動用モータ15によって図5に示す回動軸Lbを中心として回動可能に不図示の支持機構によって軸支されている。
なお、支持部111bの窓部111a側の先端111cは、窓部111aに対して僅かに隙間を空けて対向配置されている。
ここで、収容ケース111の窓部111aは設置面に固定され、支持部111bは回動可能に軸支されている。このため、支持部111bを回動させた際には、窓部111aと支持部111bとの位置関係が変化する。ただし、窓部111aが回動軸Lbを中心とする円弧状に形状設定されているため、支持部111bの窓部111a側の先端111cから窓部111aまでは、常に僅かな隙間に保たれることとなる。
In the present embodiment, the support portion 111b is mechanically connected to the rotation motor 15, and a support mechanism (not shown) is rotatable by the rotation motor 15 about the rotation axis Lb shown in FIG. It is pivotally supported by.
Note that the tip 111c of the support 111b on the side of the window 111a is disposed to face the window 111a with a slight gap.
Here, the window 111a of the housing case 111 is fixed to the installation surface, and the support 111b is pivotally supported. For this reason, when the support part 111b is rotated, the positional relationship between the window part 111a and the support part 111b changes. However, since the window portion 111a is set in an arc shape centering on the rotation axis Lb, a slight gap is always maintained from the tip 111c on the window portion 111a side of the support portion 111b to the window portion 111a. It will be.

遮光板112は、収容ケース111の内部に配置され、収容ケース111の内部を、レーザ投光器11からポリゴンミラー13の測定用レーザ光案内部13aに至る測定用レーザ光案内空間K1(第1空間)と、ポリゴンミラー13の戻りレーザ光案内部13bから受光器12に至る戻りレーザ光案内空間K2(第2空間)とに分割している。
この遮光板112は、測定用レーザ光L1及び戻りレーザ光L2に対して不透明な材料によって形成されており、測定用レーザ光案内空間K1から戻りレーザ光案内空間K2への光の侵入、及び、レーザ光案内空間K2から測定用レーザ光案内空間K1への光の進入を防ぐものである。
そして、レーザセンサ装置S2においては、遮光板112がポリゴンミラー13のスリット19内にも配設されており、これによって遮光板112にて支持部111bに囲まれた空間が、完全に測定用レーザ光案内空間K1と戻りレーザ光案内空間K2とに隔離されている。
なお、遮光板112の窓部111a側の先端112aは、窓部111aに対して僅かに隙間を空けて対向配置されている。そして、遮光板112は、支持部111bの回動に伴って回動軸Lbを中心に回動され、この際、遮光板112の窓部111a側の先端112aから窓部111aまでは、常に僅かな隙間に保たれる。
The light shielding plate 112 is disposed inside the housing case 111, and the measurement laser light guide space K1 (first space) extending from the laser projector 11 to the measurement laser light guide portion 13a of the polygon mirror 13 in the housing case 111. And a return laser light guide space K2 (second space) from the return laser light guide portion 13b of the polygon mirror 13 to the light receiver 12.
The light shielding plate 112 is made of a material opaque to the measurement laser light L1 and the return laser light L2, and the light enters the return laser light guide space K2 from the measurement laser light guide space K1, and This prevents light from entering the laser beam guide space K1 from the laser beam guide space K2.
In the laser sensor device S2, the light shielding plate 112 is also disposed in the slit 19 of the polygon mirror 13, whereby the space surrounded by the support 111b by the light shielding plate 112 is completely measured. The light guide space K1 and the return laser light guide space K2 are isolated.
Note that the tip 112a of the light shielding plate 112 on the side of the window 111a is disposed to face the window 111a with a slight gap. The light shielding plate 112 is rotated around the rotation axis Lb as the support portion 111b rotates. At this time, the light shielding plate 112 always has a slight distance from the tip 112a on the window 111a side to the window 111a. It is kept in a gap.

図4に戻り、回転用モータ14は、ポリゴンミラー13を回転させることによって測定用レーザ光L1を回転軸La及び光軸と直交する方向(第1方向)に走査ものであり、例えば減速機等を挟んで軸部110(図5参照)と接続されている。
なお、本実施形態においては、回転軸Laが水平となるように配設されている。このため、ポリゴンミラー13が回転されることによって測定用レーザ光L1が垂直方向に走査される。
なお、回転用モータ14は、制御器17から入力される速度指令に基づいてポリゴンミラー13を回転させる。また、回転用モータ14には、不図示のエンコーダが設置されており、当該エンコーダから回転用モータ14の角度情報が制御器17に入力される。
Returning to FIG. 4, the rotation motor 14 scans the measurement laser beam L <b> 1 in the direction (first direction) orthogonal to the rotation axis La and the optical axis by rotating the polygon mirror 13. Is connected to the shaft portion 110 (see FIG. 5).
In the present embodiment, the rotation axis La is disposed horizontally. For this reason, when the polygon mirror 13 is rotated, the measurement laser beam L1 is scanned in the vertical direction.
The rotation motor 14 rotates the polygon mirror 13 based on a speed command input from the controller 17. The rotation motor 14 is provided with an encoder (not shown), and angle information of the rotation motor 14 is input to the controller 17 from the encoder.

回動用モータ15は、回動軸Lbを中心として収容ケース111の支持部111bを回動することによって、上記回動軸Lbを中心として支持部111bに軸支されたポリゴンミラー13を回動させるものである。
ここで、回動軸Lbは、回転軸La(回転用モータ14による回転の中心軸)に対して直交(交差)する中心軸である。このため、回動用モータ15によってポリゴンミラー13が回動されることによって、測定用レーザ光L1がポリゴンミラー13の回転軸Laを中心とする回転による走査方向と異なる方向(第2方向)に走査される。
なお、本実施形態においては、回動軸Lbが垂直となるように配設されている。このため、ポリゴンミラー13が回動されることによって測定用レーザ光L1が水平方向に走査される。
なお、回動用モータ15は、制御器17から入力される速度指令に基づいてポリゴンミラー13を回動させる。また、回動用モータ15には、不図示のエンコーダが設置されており、当該エンコーダから回動用モータ15の角度情報が制御器17に入力される。
The rotation motor 15 rotates the polygon mirror 13 pivotally supported by the support portion 111b about the rotation axis Lb by rotating the support portion 111b of the housing case 111 about the rotation axis Lb. Is.
Here, the rotation axis Lb is a central axis that is orthogonal to (intersects) the rotation axis La (the central axis of rotation by the rotation motor 14). For this reason, when the polygon mirror 13 is rotated by the rotation motor 15, the measurement laser beam L1 is scanned in a direction (second direction) different from the scanning direction by the rotation about the rotation axis La of the polygon mirror 13. Is done.
In the present embodiment, the rotation axis Lb is arranged to be vertical. For this reason, the measurement laser beam L1 is scanned in the horizontal direction by rotating the polygon mirror 13.
The rotation motor 15 rotates the polygon mirror 13 based on a speed command input from the controller 17. The rotation motor 15 is provided with an encoder (not shown), and angle information of the rotation motor 15 is input to the controller 17 from the encoder.

距離演算器16は、測定領域に存在する測定用レーザ光を反射する反射体までの距離を算出して、この算出結果を距離情報として制御器17に入力するものである。
より詳細には、距離演算器16は、制御器17からレーザ投光器11に入力される投光指令を同時に入力され、この投光指令の入力タイミングと受光器12から入力される受光タイミングとの差から反射体までの距離を算出する。
The distance calculator 16 calculates the distance to the reflector that reflects the measurement laser light existing in the measurement region, and inputs the calculation result to the controller 17 as distance information.
More specifically, the distance calculator 16 is simultaneously input with a light projection command input from the controller 17 to the laser projector 11, and the difference between the input timing of this light projection command and the light reception timing input from the light receiver 12. The distance from the reflector to the reflector is calculated.

制御器17は、レーザセンサ装置S2の動作全体を制御するものであり、図4に示すように、レーザ投光器11と、ポリゴンミラー13と、回転用モータ14と、回動用モータ15と、距離演算器16と電気的に接続されている。
そして、制御器17は、上記実施形態の信号処理部6及び制御器7として機能する。
The controller 17 controls the entire operation of the laser sensor device S2. As shown in FIG. 4, the laser projector 11, the polygon mirror 13, the rotation motor 14, the rotation motor 15, and the distance calculation are performed. It is electrically connected to the vessel 16.
The controller 17 functions as the signal processing unit 6 and the controller 7 of the above embodiment.

以上のようなレーザセンサ装置S2によれば、遮光板112によって、収容ケース111の内部空間が、レーザ投光器11からポリゴンミラー13の測定用レーザ光案内部13aに至る測定用レーザ光案内空間K1と、ポリゴンミラー13の戻りレーザ光案内部13bから受光器12に至る戻りレーザ光案内空間K2とに分割されている。
つまり、レーザセンサ装置S2においては、収容ケース111の内部空間で測定用レーザ光案内空間K1から戻りレーザ光案内空間K2への光の入射及び戻りレーザ光案内空間K2から測定用レーザ光案内空間K1への光の入射が遮光板112によって防がれる。
このため、測定用レーザ光L1が収容ケース111内で意図せずに反射することによって発生する迷光が測定用レーザ光案内空間K1から戻りレーザ光案内空間K2に入射することを防止することができ、当該迷光が受光器12に到達することを防ぐことができる。
したがって、レーザセンサ装置S2によれば、迷光による測定精度の悪化を防止することが可能となる。
このように迷光による測定精度の悪化が防止されることによって、戻りレーザ光L2の強度が弱くなる遠距離での測定を可能とすることができる。さらに、迷光が受光器12に入射することを防止できるために、測定用レーザ光L1の出力を高めることが可能となり、より遠距離での測定が可能となる。
According to the laser sensor device S2 as described above, the measurement laser light guide space K1 from the laser projector 11 to the measurement laser light guide portion 13a of the polygon mirror 13 is caused by the light shielding plate 112, and the light shielding plate 112. The laser beam is divided into a return laser beam guide space K2 extending from the return laser beam guide 13b of the polygon mirror 13 to the light receiver 12.
That is, in the laser sensor device S2, in the internal space of the housing case 111, light enters from the measurement laser beam guide space K1 into the return laser beam guide space K2 and returns from the return laser beam guide space K2 to the measurement laser beam guide space K1. Incident light is prevented by the light shielding plate 112.
For this reason, it is possible to prevent the stray light generated by the measurement laser light L1 unintentionally reflecting in the housing case 111 from returning from the measurement laser light guide space K1 and entering the laser light guide space K2. The stray light can be prevented from reaching the light receiver 12.
Therefore, according to the laser sensor device S2, it is possible to prevent deterioration of measurement accuracy due to stray light.
By preventing the measurement accuracy from being deteriorated due to stray light in this way, it is possible to perform measurement at a long distance where the intensity of the return laser beam L2 becomes weak. Furthermore, since stray light can be prevented from entering the light receiver 12, the output of the measurement laser light L1 can be increased, and measurement at a longer distance is possible.

また、レーザセンサ装置S2によれば、回転用モータ14によってポリゴンミラー13が回転されることによって測定用レーザ光L1が垂直方向に走査され、回動用モータ15によってポリゴンミラー13が回動されることによって測定用レーザ光が水平方向に走査される。
このため、回転用モータ14による回転と回動用モータ15による回動とを組み合わせることによって、測定用レーザ光L1を三次元領域の全領域において走査することができる。
よって、レーザセンサ装置S2によれば、三次元領域での測定を行うことができる。
Further, according to the laser sensor device S2, the measurement laser beam L1 is scanned in the vertical direction by rotating the polygon mirror 13 by the rotation motor 14, and the polygon mirror 13 is rotated by the rotation motor 15. Thus, the measurement laser beam is scanned in the horizontal direction.
Therefore, by combining the rotation by the rotation motor 14 and the rotation by the rotation motor 15, the measurement laser beam L1 can be scanned in the entire three-dimensional region.
Therefore, according to the laser sensor device S2, measurement in a three-dimensional region can be performed.

また、レーザセンサ装置S2によれば、ポリゴンミラー13を回転及び回動させることによって測定用レーザ光L1が走査される。
このため、レーザセンサ装置S2の全体を移動させることなく測定用レーザ光L1を走査することができ、これによって測定用レーザ光L1を高速で走査することができる。
Further, according to the laser sensor device S2, the measurement laser beam L1 is scanned by rotating and rotating the polygon mirror 13.
For this reason, it is possible to scan the measurement laser beam L1 without moving the entire laser sensor device S2, and thereby it is possible to scan the measurement laser beam L1 at high speed.

以上のように、レーザセンサ装置S2によれば、高速で三次元領域での測定を可能とし、さらに迷光による測定精度の悪化を防止することが可能となる。   As described above, according to the laser sensor device S2, it is possible to perform measurement in a three-dimensional region at high speed, and to prevent deterioration in measurement accuracy due to stray light.

また、レーザセンサ装置S2においては、測定用レーザ光案内部13aと戻りレーザ光案内部13bとに分割するスリット19をポリゴンミラー13が有し、遮光板112がスリット19内にも配設されている。
このため、支持部12bの内部を測定用レーザ光案内空間K1と戻りレーザ光案内空間K2とに完全に隔離することができ、より迷光が受光器12に入射することを防止することができる。
Further, in the laser sensor device S2, the polygon mirror 13 has a slit 19 that is divided into a measurement laser beam guide 13a and a return laser beam guide 13b, and a light shielding plate 112 is also disposed in the slit 19. Yes.
For this reason, the inside of the support portion 12b can be completely separated into the measurement laser light guide space K1 and the return laser light guide space K2, and stray light can be prevented from entering the light receiver 12 more.

また、レーザセンサ装置S2においては、収容ケース111が、測定用レーザ光L1及び戻りレーザ光L2を通過可能に形成されると共に回動用モータ15によるポリゴンミラー13の回動中心(回動軸Lb)を中心とする円弧状に形状設定された窓部111aと、ポリゴンミラー13を支持すると共に回動用モータ15によってポリゴンミラー13と一緒に回動される支持部111bとを備える。
このため、収容ケース111の全体を回動させることなくポリゴンミラー13を回動させることができると共に、収容ケース111の内部に異物が侵入することを防止することもできる。
Further, in the laser sensor device S2, the housing case 111 is formed so as to be able to pass the measurement laser beam L1 and the return laser beam L2, and the rotation center (rotation axis Lb) of the polygon mirror 13 by the rotation motor 15 is formed. And a support portion 111b that supports the polygon mirror 13 and is rotated together with the polygon mirror 13 by the rotation motor 15.
For this reason, the polygon mirror 13 can be rotated without rotating the entire storage case 111, and foreign matter can be prevented from entering the storage case 111.

また、レーザセンサ装置S2は、図6に示すような形態を採用することも可能である。
図6は、レーザセンサ装置S2が備えるポリゴンミラー13及びその周囲を拡大して示す模式図である。
この図に示すように、レーザセンサ装置S2は、戻りレーザ光案内空間K2に遮光筒13を備えている。
この遮光筒13は、戻りレーザ光案内部13bと受光器12との間に配置されており、戻りレーザ光案内部13bと受光器12との間において、戻りレーザ光L2の光路を囲うものである。
この遮光筒13は、例えば可視光に対して不透明な材料によって形成されており、遮光筒13の内部領域への外乱光(迷光を含む)の侵入を防止するものである。
Further, the laser sensor device S2 may adopt a form as shown in FIG.
FIG. 6 is an enlarged schematic view showing the polygon mirror 13 provided in the laser sensor device S2 and the periphery thereof.
As shown in this figure, the laser sensor device S2 includes a light shielding tube 13 in the return laser light guide space K2.
The light shielding tube 13 is disposed between the return laser light guide 13b and the light receiver 12, and surrounds the optical path of the return laser light L2 between the return laser light guide 13b and the light receiver 12. is there.
The light shielding cylinder 13 is formed of, for example, a material that is opaque to visible light, and prevents disturbance light (including stray light) from entering the inner region of the light shielding cylinder 13.

このような構成を有するレーザセンサ装置S2によれば、遮光筒13によって、外乱光が受光器12に到達することを防止することができる。
したがって、より測定精度を向上させることが可能となる。
According to the laser sensor device S2 having such a configuration, disturbance light can be prevented from reaching the light receiver 12 by the light shielding tube 13.
Therefore, the measurement accuracy can be further improved.

なお、レーザセンサ装置S2においては、回転軸Laと回動軸Lbとが直交する構成を採用した。
しかしながら、回転軸Laと回動軸Lbとが交差していれば、測定用レーザ光L1を三次元領域で走査することが可能である。
The laser sensor device S2 employs a configuration in which the rotation axis La and the rotation axis Lb are orthogonal to each other.
However, if the rotation axis La and the rotation axis Lb intersect, it is possible to scan the measurement laser beam L1 in a three-dimensional region.

また、レーザセンサ装置S2においては、回転軸Laが水平に設定され、回動軸Lbが垂直に設定された構成について説明した。
しかしながら、回転軸Laを垂直に設定し、回動軸Lbを水平に設定しても良い。
In the laser sensor device S2, the configuration in which the rotation axis La is set horizontally and the rotation axis Lb is set vertical has been described.
However, the rotation axis La may be set to be vertical and the rotation axis Lb may be set to be horizontal.

また、レーザセンサ装置S2においては、ポリゴンミラー13の回転軸La方向から見た形状が正方形である構成について説明した。
しかしながら、ポリゴンミラー13の回転軸La方向から見た形状は、三角形以上の多面体とすることができる。
In the laser sensor device S2, the configuration in which the shape of the polygon mirror 13 viewed from the direction of the rotation axis La is square has been described.
However, the shape of the polygon mirror 13 viewed from the direction of the rotation axis La can be a polyhedron with a triangle or more.

S1,S2……三次元レーザレーダ装置(レーザレーダ装置)、2……受光器、3……ポリゴンスキャナ、4……ガルバノスキャナ、6……信号処理部(信号処理手段)、L1……測定用レーザ光、L2……戻りレーザ光(戻り光)   S1, S2 ... Three-dimensional laser radar device (laser radar device), 2 ... Light receiver, 3 ... Polygon scanner, 4 ... Galvano scanner, 6 ... Signal processing unit (signal processing means), L1 ... Measurement Laser light, L2 ... Return laser light (return light)

Claims (4)

測定用レーザ光を測定空間に走査しながら投光し、前記測定用レーザ光の戻り光を受光器で受光することで得られる点データの分布から海上の検知対象物の検知を行うレーザレーダ装置であって、
鉛直方向に連続して配列される複数の前記点データからなる連続点データ群のうち高さ距離が海上に発生する波の想定最大高さ距離を上限として設定される除外閾値以下の連続点データ群に含まれる前記点データを除外して前記検知対象物の検知を行う信号処理手段を備えることを特徴とするレーザレーダ装置。
A laser radar device that detects a detection object at sea from a distribution of point data obtained by projecting a measurement laser beam while scanning the measurement space and receiving a return light of the measurement laser beam with a light receiver. Because
Consecutive point data below the exclusion threshold that is set with the assumed maximum height distance of waves generated at sea as the upper limit among the continuous point data group consisting of a plurality of the point data arranged continuously in the vertical direction. A laser radar apparatus comprising: signal processing means for detecting the detection target object excluding the point data included in a group.
水平方向の移動速度より鉛直方向の移動速度を速めて前記測定用レーザ光を走査する走査手段を備えることを特徴とする請求項1記載のレーザレーダ装置。   2. The laser radar apparatus according to claim 1, further comprising a scanning unit that scans the measurement laser beam with a moving speed in a vertical direction higher than a moving speed in a horizontal direction. 前記走査手段は、
前記測定用レーザ光を鉛直方向に走査するポリゴンスキャナと、
前記測定用レーザ光を水平方向に走査するガルバノスキャナと
を備えることを特徴とする請求項2記載のレーザレーダ装置。
The scanning means includes
A polygon scanner that scans the measuring laser beam in a vertical direction;
The laser radar apparatus according to claim 2, further comprising: a galvano scanner that scans the measurement laser beam in a horizontal direction.
測定用レーザ光を測定空間に走査しながら投光し、前記測定用レーザ光の戻り光を受光器で受光することで得られる点データの分布から海上の検知対象物の検知を行うレーザレーダ法であって、
鉛直方向に連続して配列される複数の前記点データからなる連続点データ群のうち高さ距離が海上に発生する波の想定最大高さ距離を上限として設定される除外閾値以下の連続点データ群に含まれる前記点データを除外して前記検知対象物の検知を行うことを特徴とするレーザレーダ法。
A laser radar method for detecting a detection object at sea from a distribution of point data obtained by projecting a measurement laser beam while scanning the measurement space and receiving a return light of the measurement laser beam with a light receiver. Because
Consecutive point data below the exclusion threshold that is set with the assumed maximum height distance of waves generated at sea as the upper limit among the continuous point data group consisting of a plurality of the point data arranged continuously in the vertical direction. A laser radar method, wherein the detection object is detected by excluding the point data included in a group.
JP2011105365A 2011-05-10 2011-05-10 Laser radar apparatus and laser radar method Expired - Fee Related JP5741833B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011105365A JP5741833B2 (en) 2011-05-10 2011-05-10 Laser radar apparatus and laser radar method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011105365A JP5741833B2 (en) 2011-05-10 2011-05-10 Laser radar apparatus and laser radar method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012237592A true JP2012237592A (en) 2012-12-06
JP5741833B2 JP5741833B2 (en) 2015-07-01

Family

ID=47460621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011105365A Expired - Fee Related JP5741833B2 (en) 2011-05-10 2011-05-10 Laser radar apparatus and laser radar method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5741833B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021084583A1 (en) * 2019-10-28 2021-05-06 三菱電機株式会社 Obstacle detection device, obstacle detection method, and obstacle detection program
JP2022523193A (en) * 2019-03-05 2022-04-21 ウェイモ エルエルシー Methods and systems for detecting degraded LIDAR range measurement accuracy
WO2022195670A1 (en) * 2021-03-15 2022-09-22 パイオニア株式会社 Information processing apparatus, control method, program, and storage medium

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111856492B (en) * 2020-06-22 2021-04-23 北京驭光科技发展有限公司 Dynamic ship height measuring method and device

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06194442A (en) * 1992-12-25 1994-07-15 Furuno Electric Co Ltd Radar device
JPH1138141A (en) * 1997-07-23 1999-02-12 Denso Corp Obstacle recognizing device for vehicle
JPH11337636A (en) * 1998-05-27 1999-12-10 Mitsubishi Motors Corp Rear monitoring system for vehicle
JP2002090456A (en) * 2000-09-21 2002-03-27 Kokusai Kogyo Co Ltd Topographic measuring apparatus
JP2002531870A (en) * 1998-11-30 2002-09-24 ユニベルジテット ハノーバー Device for scanning objects
JP2004280372A (en) * 2003-03-14 2004-10-07 Natl Inst For Land & Infrastructure Management Mlit Detection method of moving body
JP2006194617A (en) * 2005-01-11 2006-07-27 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Object detection method and device
JP2006266801A (en) * 2005-03-23 2006-10-05 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Collision-preventing device and vehicle with it
WO2010024683A1 (en) * 2008-08-12 2010-03-04 Jk Vision As System for the detection and the depiction of objects in the path of marine vessels
JP2010096574A (en) * 2008-10-15 2010-04-30 Ihi Corp Laser radar and measurement method by laser radar

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06194442A (en) * 1992-12-25 1994-07-15 Furuno Electric Co Ltd Radar device
JPH1138141A (en) * 1997-07-23 1999-02-12 Denso Corp Obstacle recognizing device for vehicle
JPH11337636A (en) * 1998-05-27 1999-12-10 Mitsubishi Motors Corp Rear monitoring system for vehicle
JP2002531870A (en) * 1998-11-30 2002-09-24 ユニベルジテット ハノーバー Device for scanning objects
JP2002090456A (en) * 2000-09-21 2002-03-27 Kokusai Kogyo Co Ltd Topographic measuring apparatus
JP2004280372A (en) * 2003-03-14 2004-10-07 Natl Inst For Land & Infrastructure Management Mlit Detection method of moving body
JP2006194617A (en) * 2005-01-11 2006-07-27 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Object detection method and device
JP2006266801A (en) * 2005-03-23 2006-10-05 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Collision-preventing device and vehicle with it
WO2010024683A1 (en) * 2008-08-12 2010-03-04 Jk Vision As System for the detection and the depiction of objects in the path of marine vessels
JP2010096574A (en) * 2008-10-15 2010-04-30 Ihi Corp Laser radar and measurement method by laser radar

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022523193A (en) * 2019-03-05 2022-04-21 ウェイモ エルエルシー Methods and systems for detecting degraded LIDAR range measurement accuracy
JP7151000B2 (en) 2019-03-05 2022-10-11 ウェイモ エルエルシー Method and system for detecting degraded LIDAR range measurement accuracy
JP7407886B2 (en) 2019-03-05 2024-01-04 ウェイモ エルエルシー Method and system for detecting degraded LIDAR range measurement accuracy
WO2021084583A1 (en) * 2019-10-28 2021-05-06 三菱電機株式会社 Obstacle detection device, obstacle detection method, and obstacle detection program
JPWO2021084583A1 (en) * 2019-10-28 2021-05-06
JP7109685B2 (en) 2019-10-28 2022-07-29 三菱電機株式会社 Obstacle detection device, obstacle detection method, and obstacle detection program
WO2022195670A1 (en) * 2021-03-15 2022-09-22 パイオニア株式会社 Information processing apparatus, control method, program, and storage medium

Also Published As

Publication number Publication date
JP5741833B2 (en) 2015-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10371817B2 (en) Object detecting apparatus
JP6292534B2 (en) Object detection device and sensing device
JP6019959B2 (en) Object detection device, object detection program, and vehicle
JP6789999B2 (en) 3D position-fixing method and equipment
JP6340851B2 (en) Object detection device and sensing device
EP2827170B1 (en) Method and system for determining position and orientation of a measuring instrument
JP6465382B2 (en) Object detection device and sensing device
JP2006276012A (en) Measuring system for obtaining six degrees of freedom of object
CA2915855C (en) Device for optical profilometry with conical light beams
JP5741833B2 (en) Laser radar apparatus and laser radar method
JP6767107B2 (en) Angle detector and surveying device
JP6347674B2 (en) Laser scanner system
WO2016208318A1 (en) Distance image processing device, distance image processing method, distance image processing program, and recording medium
JPWO2014178376A1 (en) Laser radar equipment
JP2011112503A (en) Object detection system
JP2017223489A (en) Survey system
CA3100215C (en) Multiple mirror monostatic scanning lidar optical ranging sensor
US20160202846A1 (en) Device for assisting in the detection of objects placed on the ground from images of the ground taken by a wave reflection imaging device
JP2015175831A (en) Location detection device of underwater moving object and location detection method thereof
JP2017173258A (en) Distance measurement device, distance measurement method, and program
KR101261276B1 (en) Apparatus and method for searching a moving underwater target using spatial measurement of wake fields generated by the moving target and air vehicle loaded with the same apparatus
JP7223238B2 (en) Measuring device and measuring method
JPWO2019031372A1 (en) Sensor control device
JP2020193814A (en) Monitoring device and three-dimensional laser scanner
KR102020713B1 (en) Filtering device and filtering method of marine data acquired through LIDAR sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141015

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141028

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150401

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150414

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5741833

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees