JP2013113670A - Laser radar system, laser distance measuring device and control device - Google Patents

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Hidenobu Tsuji
秀伸 辻
Nobuki Kotake
論季 小竹
Masaharu Imaki
勝治 今城
Shunpei Kameyama
俊平 亀山
Mikio Takabayashi
幹夫 高林
Yoshihito Hirano
嘉仁 平野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid errors due to a cross talk in a wide-field reception system.SOLUTION: Laser distance measuring devices 1 and 2 each include: laser beam transmission means (a laser device 11, a modulator 12 and a scanner 13) for modulating a laser beam by a specific modulation signal and scanning the modulated beam towards an object while being controlled by a control device 3; scattered light reception means (a reception lens 15 and a light-receiving device 16) for receiving scattered light from the object and converting it into an electric signal; and a distance calculation device 17 for calculating a distance to the object on the basis of a time difference or phase difference between the electric signal and the modulation signal. The control device 3 synchronizes a specific factor of each laser beam by the laser distance measuring devices 1 and 2 so as to avoid overlapping of the laser beams or specify an overlapped area.

Description

この発明は、レーザ光の発振時間と反射光の受光時間との差から距離を導出するレーザ距離測定法を用いたレーザレーダシステム、レーザ測距装置および制御装置に関するものである。   The present invention relates to a laser radar system, a laser distance measuring device, and a control device using a laser distance measuring method for deriving a distance from a difference between a laser light oscillation time and a reflected light receiving time.

従来技術のレーザ測距装置では、レーザ光を走査して照射し、レーザ走査範囲における対象物の多点からの散乱光を単素子の受光器により受信し、レーザ光の照射から受信までの時間を計測することで、対象物までの測距を行っている。さらに、レーザ走査角度および測距結果から３次元画像を取得している（例えば特許文献１参照）。   In a conventional laser range finder, laser light is scanned and irradiated, scattered light from multiple points of the object in the laser scanning range is received by a single-element light receiver, and the time from laser light irradiation to reception is received. The distance to the object is measured by measuring. Furthermore, a three-dimensional image is acquired from the laser scanning angle and the distance measurement result (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１０−２７１２７５号公報JP 2010-271275 A

平井他、「パルス方式３Ｄ Ｉｍａｇｉｎｇ ＬＡＤＡＲの開発」、第２７回レーザセンシングシンポジウム予稿集、ｐｐ．９０−９１，２００９Hirai et al., “Development of Pulsed 3D Imaging LADAR”, Proceedings of the 27th Laser Sensing Symposium, pp. 90-91, 2009

しかしながら、特許文献１に開示された従来技術において、図１５に示すように、上記レーザ測距装置１０１，１０２を複数台配置して隙間なく広範囲な空間の３次元画像を取得する場合、各レーザ測距装置１０１，１０２の視野（レーザ光の照射方向）が重なる場合がある。   However, in the prior art disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 15, when a plurality of the laser distance measuring devices 101 and 102 are arranged to acquire a three-dimensional image of a wide space without a gap, each laser In some cases, the visual fields (irradiation directions of laser light) of the distance measuring devices 101 and 102 overlap.

この場合、例えば、レーザ測距装置１０２によるレーザ光（第２のレーザ光）に対する第２’の散乱光が、レーザ測距装置１０１により受信されてしまうというクロストークと呼ばれる現象が発生する。これにより、レーザ測距装置１０１では誤った測距結果を出力してしまうという課題があった。   In this case, for example, a phenomenon called crosstalk occurs in which the 2 ′ scattered light with respect to the laser light (second laser light) from the laser distance measuring apparatus 102 is received by the laser distance measuring apparatus 101. As a result, there is a problem that the laser distance measuring device 101 outputs an incorrect distance measurement result.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、広視野な受信系においてクロストークによる誤りを回避することができるレーザレーダシステム、レーザ測距装置および制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a laser radar system, a laser ranging device, and a control device that can avoid errors due to crosstalk in a wide-field receiving system. It is an object.

この発明に係るレーザレーダシステムは、対象物の測距を行う複数のレーザ測距装置と、各レーザ測距装置を制御する制御装置とを備え、レーザ測距装置は、制御装置による制御に従って、所定の変調信号でレーザ光を変調し、対象物に向けて走査するレーザ光送信手段と、レーザ光送信手段により走査されたレーザ光に対する対象物からの散乱光を受光し、電気信号に変換する散乱光受信手段と、散乱光受信手段により変換された電気信号と変調信号との時間差または位相差に基づいて対象物までの距離を算出する距離算出手段とを備え、制御装置は、各レーザ測距装置によるレーザ光の重なりを回避するように、または、当該重なる領域を指定するように、当該各レーザ光の所定諸言を同期させるものである。   The laser radar system according to the present invention includes a plurality of laser distance measuring devices that measure an object and a control device that controls each laser distance measuring device, and the laser distance measuring device is controlled according to control by the control device. Laser light transmitting means for modulating the laser light with a predetermined modulation signal and scanning toward the object, and scattered light from the object with respect to the laser light scanned by the laser light transmitting means is received and converted into an electric signal. The control device comprises: a scattered light receiving means; and a distance calculating means for calculating a distance to an object based on a time difference or a phase difference between the electrical signal converted by the scattered light receiving means and the modulation signal. The predetermined words of the laser beams are synchronized so as to avoid overlapping of the laser beams by the distance device or to designate the overlapping region.

この発明によれば、上記のように構成したので、広視野な受信系においてクロストークによる誤りを回避することができる。   According to the present invention, since it is configured as described above, errors due to crosstalk can be avoided in a wide-field receiving system.

この発明の実施の形態１に係るレーザレーダシステムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the laser radar system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１におけるレーザ測距装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser ranging apparatus in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１に係るレーザレーダシステムの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the laser radar system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１に係るレーザレーダシステムによるパルス変調タイミングを示す図である。It is a figure which shows the pulse modulation timing by the laser radar system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１に係るレーザレーダシステムによるパルス変調の繰り返し周期を示す図である。It is a figure which shows the repetition period of the pulse modulation by the laser radar system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態２に係るレーザレーダシステムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the laser radar system which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２におけるレーザ測距装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser distance measuring device in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２に係るレーザレーダシステムの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the laser radar system which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２におけるシャッターの動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the shutter in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２における各レーザ測距装置の視野の重なりを示す図である。It is a figure which shows the overlap of the visual field of each laser range finder in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２におけるシャッターの動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the shutter in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３におけるレーザ測距装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser distance measuring device in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態４におけるレーザ測距装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser ranging apparatus in Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態４におけるシャッターの動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the shutter in Embodiment 4 of this invention. 従来のレーザレーダシステムの動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the conventional laser radar system.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るレーザレーダシステムの全体構成を示す図である。
レーザレーダシステムは、図１に示すように、複数台（図１では２台）のレーザ測距装置１，２および制御装置３から構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a laser radar system according to Embodiment 1 of the present invention.
As shown in FIG. 1, the laser radar system includes a plurality of (two in FIG. 1) laser ranging devices 1 and 2 and a control device 3.

レーザ測距装置１，２は、制御装置３による制御に従って、レーザ距離測定法を用い、レーザ光の発振時間と反射光の受光時間との差から距離を導出する機能を有するものである。
制御装置３は、各レーザ測距装置１，２によるレーザ光の重なりを回避するように、当該各レーザ光の所定諸言を同期させる機能を有するものである。この制御装置３では、レーザ測距装置１，２ごとに異なるパルス変調タイミングを指定する変調制御信号（第１，２の変調制御信号）を生成する。そして、制御装置３は、生成した各変調制御信号を対応するレーザ測距装置１，２に出力する。 The laser distance measuring devices 1 and 2 have a function of deriving the distance from the difference between the laser light oscillation time and the reflected light reception time using the laser distance measurement method in accordance with the control by the control device 3.
The control device 3 has a function of synchronizing predetermined words of the laser beams so as to avoid overlapping of the laser beams by the laser distance measuring devices 1 and 2. The control device 3 generates modulation control signals (first and second modulation control signals) that specify different pulse modulation timings for the laser distance measuring devices 1 and 2. Then, the control device 3 outputs the generated modulation control signals to the corresponding laser distance measuring devices 1 and 2.

なお、図１では、レーザ測距装置１は、自ら照射したレーザ光（第１のレーザ光）に対する対象物からの第１の散乱光を受光している。同様に、レーザ測距装置２は、自ら照射したレーザ光（第２のレーザ光）に対する対象物からの第２の散乱光を受光している。また、レーザ測距装置１には、レーザ測距装置２によりクロストーク領域に照射された第２のレーザ光に対する対象物からの第２’の散乱光も入射されている。なお、クロストーク領域とは、図１に示すように各レーザ測距装置１，２の視野が重なる領域である。   In FIG. 1, the laser distance measuring device 1 receives the first scattered light from the object with respect to the laser light (first laser light) irradiated by itself. Similarly, the laser distance measuring device 2 receives the second scattered light from the object with respect to the laser beam (second laser beam) irradiated by itself. The laser distance measuring apparatus 1 also receives second 'scattered light from the object with respect to the second laser light irradiated to the crosstalk region by the laser distance measuring apparatus 2. The crosstalk region is a region where the fields of view of the laser distance measuring devices 1 and 2 overlap as shown in FIG.

次に、レーザ測距装置１の構成について、図２を参照しながら説明する。なお、以下では、レーザ測距装置１の構成について説明するが、その他のレーザ測距装置２についても同様に構成されている。
レーザ測距装置１は、図１に示すように、レーザ装置１１、変調器１２、スキャナ１３、スキャナ角度モニタ装置１４、受信レンズ１５、受光器１６、距離算出装置（距離算出手段）１７および信号処理装置１８から構成されている。 Next, the configuration of the laser distance measuring device 1 will be described with reference to FIG. In the following, the configuration of the laser distance measuring device 1 will be described, but the other laser distance measuring devices 2 are similarly configured.
As shown in FIG. 1, the laser distance measuring device 1 includes a laser device 11, a modulator 12, a scanner 13, a scanner angle monitor device 14, a receiving lens 15, a light receiver 16, a distance calculating device (distance calculating means) 17, and a signal. The processing device 18 is configured.

なお、レーザ装置１１、変調器１２およびスキャナ１３は、制御装置３による制御に従って、所定の変調信号でレーザ光を変調し、対象物に向けて走査するレーザ光送信手段を構成する。なお実施の形態１では、変調信号として制御装置３からの変調制御信号を用いる。また、受信レンズ１５および受光器１６は、レーザ光送信手段により走査されたレーザ光に対する対象物からの散乱光を受光し、電気信号に変換する散乱光受信手段を構成する。   The laser device 11, the modulator 12, and the scanner 13 constitute laser light transmitting means that modulates the laser light with a predetermined modulation signal and scans the object according to the control by the control device 3. In the first embodiment, the modulation control signal from the control device 3 is used as the modulation signal. The receiving lens 15 and the light receiver 16 constitute scattered light receiving means that receives scattered light from the object with respect to the laser light scanned by the laser light transmitting means and converts it into an electrical signal.

レーザ装置１１は、所定のレーザ光を発振する機能を有するものである。
変調器１２は、制御装置３からの変調制御信号に従って、レーザ装置１１からのレーザ光に強度変調をかけてパルス状とする機能を有するものである。 The laser device 11 has a function of oscillating a predetermined laser beam.
The modulator 12 has a function of modulating the intensity of the laser light from the laser device 11 in accordance with a modulation control signal from the control device 3 to form a pulse.

スキャナ１３は、所定のスキャナ制御信号に従って、変調器１２により変調されたレーザ光を、受信レンズ１５が当該レーザ光の反射光を受光可能な角度範囲である受信視野内において、２次元走査する機能を有するものである。
スキャナ角度モニタ装置１４は、スキャナ１３の照射面の角度を読み取る機能を有するものである。そして、スキャナ角度モニタ装置１４は、読み取った角度を示すスキャナ角度信号を信号処理装置１８に出力する。 The scanner 13 has a function of two-dimensionally scanning the laser light modulated by the modulator 12 in accordance with a predetermined scanner control signal within a reception visual field that is an angle range in which the reception lens 15 can receive the reflected light of the laser light. It is what has.
The scanner angle monitor device 14 has a function of reading the angle of the irradiation surface of the scanner 13. Then, the scanner angle monitor device 14 outputs a scanner angle signal indicating the read angle to the signal processing device 18.

受信レンズ１５は、受信視野中心に対して同軸方向に伝搬する対象物からの散乱光を集光する機能を有するものである。
受光器１６は、受信レンズ１５により集光された光を受光して電気信号に変換する機能を有するものである。そして、受光器１６は、変換した電気信号を受信信号として距離算出装置１７に出力する。 The reception lens 15 has a function of condensing scattered light from an object that propagates in the coaxial direction with respect to the center of the reception visual field.
The light receiver 16 has a function of receiving the light collected by the receiving lens 15 and converting it into an electrical signal. Then, the light receiver 16 outputs the converted electrical signal to the distance calculation device 17 as a reception signal.

距離算出装置１７は、制御装置３からの変調制御信号と受光器１６からの受信信号との時間差に基づいて、レーザ光の伝搬時間を算出することで対象物までの距離を算出する機能を有するものである。そして、距離算出装置１７は、算出した距離を示す距離信号を信号処理装置１８に出力する。   The distance calculation device 17 has a function of calculating the distance to the object by calculating the propagation time of the laser light based on the time difference between the modulation control signal from the control device 3 and the reception signal from the light receiver 16. Is. Then, the distance calculation device 17 outputs a distance signal indicating the calculated distance to the signal processing device 18.

信号処理装置１８は、スキャナ角度モニタ装置１４からのスキャナ角度信号に基づいてレーザ光の照射方向を算出し、距離算出装置１７からの距離信号から距離を抽出し、各レーザ光の照射方向に対する距離をプロットすることで３次元画像を生成する機能を有するものである。   The signal processing device 18 calculates the laser light irradiation direction based on the scanner angle signal from the scanner angle monitor device 14, extracts the distance from the distance signal from the distance calculation device 17, and the distance to each laser light irradiation direction. Has a function of generating a three-dimensional image.

次に、上記のように構成されたレーザレーダシステムの動作について、図３を参照しながら説明する。
レーザレーダシステムの動作では、図３に示すように、まず、制御装置３は、レーザ測距装置１，２ごとにパルス変調タイミングを指定する変調制御信号を生成・出力する（ステップＳＴ３０１）。なお、パルス変調タイミングは、レーザ測距装置１，２ごとに異なるように設定する。この制御装置３によるパルス変調タイミングに関しては後述する。 Next, the operation of the laser radar system configured as described above will be described with reference to FIG.
In the operation of the laser radar system, as shown in FIG. 3, first, the control device 3 generates and outputs a modulation control signal that specifies the pulse modulation timing for each of the laser distance measuring devices 1 and 2 (step ST301). The pulse modulation timing is set to be different for each of the laser distance measuring devices 1 and 2. The pulse modulation timing by the control device 3 will be described later.

次いで、レーザ装置１１は所定のレーザ光を発振し、変調器１２は、制御装置３からの変調制御信号に基づいて、このレーザ光をパルス状に強度変調する（ステップＳＴ３０２）。
次いで、スキャナ１３は、所定のスキャナ制御信号に従って、変調器１２により変調されたレーザ光を、受信レンズ１５が当該レーザ光の反射光を受光可能な角度範囲である受信視野内において、２次元走査する（ステップＳＴ３０３）。なおこの際、スキャナ角度モニタ装置１４は、スキャナ１３の照射面の角度を読み取り、そのスキャナ角度信号を信号処理装置１８に出力している。 Next, the laser device 11 oscillates a predetermined laser beam, and the modulator 12 intensity-modulates this laser beam in a pulse shape based on the modulation control signal from the control device 3 (step ST302).
Next, the scanner 13 two-dimensionally scans the laser light modulated by the modulator 12 in accordance with a predetermined scanner control signal within a reception field of view where the reception lens 15 can receive the reflected light of the laser light. (Step ST303). At this time, the scanner angle monitor device 14 reads the angle of the irradiation surface of the scanner 13 and outputs the scanner angle signal to the signal processing device 18.

次いで、受信レンズ１５は、受信視野中心に対して同軸方向に伝搬する対象物からの散乱光を受光器１６の受光面上へ集光し、受光器１６は、この集光された光を受光して電気信号に変換し、受信信号として距離算出装置１７に出力する（ステップＳＴ３０４）。
次いで、距離算出装置１７は、制御装置３からの変調制御信号と受光器１６からの受信信号との時間差に基づいて対象物までの距離を算出し、その距離信号を信号処理装置１８に出力する（ステップＳＴ３０５）。 Next, the reception lens 15 condenses the scattered light from the object propagating in the coaxial direction with respect to the center of the reception visual field onto the light receiving surface of the light receiver 16, and the light receiver 16 receives the collected light. Then, it is converted into an electric signal and output to the distance calculation device 17 as a received signal (step ST304).
Next, the distance calculation device 17 calculates the distance to the object based on the time difference between the modulation control signal from the control device 3 and the reception signal from the light receiver 16, and outputs the distance signal to the signal processing device 18. (Step ST305).

次いで、信号処理装置１８は、スキャナ角度モニタ装置１４からのスキャナ角度信号に基づいてレーザ光の照射方向を算出し、距離算出装置１７からの距離信号から距離を抽出し、各レーザ光の照射方向に対する距離をプロットすることで３次元画像を生成する（ステップＳＴ３０６）。   Next, the signal processing device 18 calculates the laser light irradiation direction based on the scanner angle signal from the scanner angle monitor device 14, extracts the distance from the distance signal from the distance calculation device 17, and applies the laser light irradiation direction. A three-dimensional image is generated by plotting the distance to (step ST306).

ここで、上記動作を行うレーザレーダシステムにおいて、複数あるレーザ測距装置１，２は、単一の制御装置３によりパルス変調タイミングが制御されている。以下では、この制御装置３によるパルス変調タイミングについて、図４を参照しながら説明する。
図４では、クロストークが発生する可能性のある２台のレーザ測距装置１，２に対するパルス変調タイミングについて示し、図４（ａ）はレーザ測距装置１に対するパルス変調タイミングについて、図４（ｂ）はレーザ測距装置２に対するパルス変調タイミングについてそれぞれ示している。 Here, in the laser radar system performing the above operation, the pulse modulation timings of the plurality of laser distance measuring apparatuses 1 and 2 are controlled by a single controller 3. Below, the pulse modulation timing by this control apparatus 3 is demonstrated, referring FIG.
FIG. 4 shows the pulse modulation timing for the two laser distance measuring devices 1 and 2 in which crosstalk may occur. FIG. 4A shows the pulse modulation timing for the laser distance measuring device 1 shown in FIG. b) shows the pulse modulation timing for the laser distance measuring device 2, respectively.

クロストークが発生する可能性のある２台のレーザ測距装置１，２では、図４に示すように、交互にパルス変調を行う。なお、上記２台のレーザ測距装置１，２で交互に行うパルス変調の間隔（例えばレーザ測距装置１によるパルス変調光（レーザ光）が照射されるタイミングから、レーザ測距装置２によるパルス変調光（レーザ光）が照射されるタイミングまでの時間）は、図４に示すように、それぞれの距離算出装置１７で予め設定されている測距可能時間ゲートの範囲外とする。   As shown in FIG. 4, the two laser distance measuring apparatuses 1 and 2 that may cause crosstalk alternately perform pulse modulation. It should be noted that the pulse by the laser distance measuring device 2 from the pulse modulation interval (for example, the pulse modulated light (laser light) emitted by the laser distance measuring device 1) alternately performed by the two laser distance measuring devices 1 and 2 is used. As shown in FIG. 4, the time until the modulated light (laser light) is irradiated) is outside the range of the distance measurement possible time gate set in advance by each distance calculation device 17.

これにより、例えばレーザ測距装置２からのパルス変調光によりレーザ測距装置１でクロストークが発生したとしても、図４（ａ）に示すように、当該クロストークによる第２’の散乱光はレーザ測距装置１の距離算出装置１７の測距可能時間ゲートの範囲外となる。そのため、距離算出装置１７においてクロストークによる誤った距離信号が出力されることはない。   Thereby, for example, even if crosstalk occurs in the laser distance measuring device 1 due to the pulse-modulated light from the laser distance measuring device 2, as shown in FIG. The distance measurement device 17 of the laser distance measuring device 1 falls outside the range of the distance measurement possible time gate. Therefore, the distance calculation device 17 does not output an erroneous distance signal due to crosstalk.

なお、距離算出装置１７における変調制御信号と受信信号との時間差による距離算出方法としては、レーザ発振時間から受信信号検出時間までのクロック数をカウントする方法、パルス波形を逐次ＡＤ変換してパルスピークを検出する方法や、非特許文献１に示すような時間に比例して増加するランプ電圧とサンプルホールド回路を用いた方法等、各種方法が適用可能である。   As a distance calculation method based on the time difference between the modulation control signal and the reception signal in the distance calculation device 17, a method of counting the number of clocks from the laser oscillation time to the reception signal detection time, a pulse waveform is sequentially AD converted, and a pulse peak is obtained. Various methods such as a method for detecting the lamp and a method using a ramp voltage that increases in proportion to time and a sample hold circuit as shown in Non-Patent Document 1 can be applied.

また、受光器１６は、単素子の受光素子でもよいし、アレイ状の受光素子でもよい。なお、アレイ状の受光素子を用いる場合には、後段に信号加算装置を追加して、各素子からの受信信号を１つの受信信号にまとめるようにする。   The light receiver 16 may be a single light receiving element or an arrayed light receiving element. When an arrayed light receiving element is used, a signal adder is added at the subsequent stage so that received signals from each element are combined into one received signal.

また、制御装置３で生成・出力する変調制御信号はＣＷ変調でもよい。なお、ＣＷ変調の場合には、制御装置３では、パルス変調タイミングを制御するのではなく、変調周波数をレーザ測距装置１，２ごとに変え、当該変調周波数を指定する変調制御信号を出力する。また、距離算出装置１７では、制御装置３からの変調制御信号に従って、変調周波数のみを検波することでクロストークによる誤りを回避し、当該変調制御信号と受信信号との位相差に基づいて対象物までの距離を算出する。
このＣＷ変調を用いた場合、変調タイミングを制御する必要がないため、図４に示すような、一方のレーザ測距装置１（２）の距離計測が終わるまで他方のレーザ測距装置２（１）が待機する必要がなくなる。よって、各レーザ測距装置１，２の動作を高速化することができる。 Further, the modulation control signal generated / output by the control device 3 may be CW modulation. In the case of CW modulation, the control device 3 does not control the pulse modulation timing, but changes the modulation frequency for each of the laser distance measuring devices 1 and 2 and outputs a modulation control signal designating the modulation frequency. . Further, the distance calculation device 17 avoids errors due to crosstalk by detecting only the modulation frequency in accordance with the modulation control signal from the control device 3, and based on the phase difference between the modulation control signal and the received signal. The distance to is calculated.
When this CW modulation is used, it is not necessary to control the modulation timing. Therefore, as shown in FIG. 4, the other laser distance measuring device 2 (1) until the distance measurement of one laser distance measuring device 1 (2) is completed. ) No longer need to wait. Therefore, the operation of each of the laser distance measuring devices 1 and 2 can be increased.

また、スキャナ１３は、２次元走査を行うものとしたが、１次元走査を行うものでもよい。なお、１次元走査を行うスキャナ１３を用いた場合には、ラインセンサとなり１次元の距離データを取得できる。   The scanner 13 performs two-dimensional scanning, but may perform one-dimensional scanning. When the scanner 13 that performs one-dimensional scanning is used, it becomes a line sensor and can acquire one-dimensional distance data.

また、制御装置３は、パルス変調タイミングを制御するのではなく、パルス変調の繰り返し周期を制御するようにしてもよい。この場合、制御装置３は、レーザ測距装置１，２ごとにパルス変調の繰り返し周期を変え、当該パルス変調の繰り返し周期を指定する変調制御信号を出力する。また、スキャナ１３は、レーザパルス光を２回照射するたびに照射面の角度を変え、２次元走査を行う。また、信号処理装置１８は、上記２回照射されたレーザパルス光に基づく距離信号を比較し、異なる場合にはクロストークであるとして無視し、同一である場合には真値であるとしてその距離を抽出する。   Further, the control device 3 may control the repetition period of the pulse modulation instead of controlling the pulse modulation timing. In this case, the control device 3 changes the pulse modulation repetition cycle for each of the laser distance measuring devices 1 and 2 and outputs a modulation control signal designating the pulse modulation repetition cycle. Further, the scanner 13 changes the angle of the irradiation surface every time the laser pulse light is irradiated twice, and performs two-dimensional scanning. Further, the signal processing device 18 compares the distance signal based on the laser pulse light irradiated twice, ignores it as crosstalk if they are different, and treats the distance as true value if they are the same. To extract.

すなわち、レーザ測距装置１，２ごとにパルス変調の繰り返し周期を変えた場合、図５に示すように、複数回の測距におけるクロストークによる散乱光（第２’の散乱光）の受信タイミングは異なる。そのため、各点における測距を２回ずつ行い、異なる距離信号を出力した場合には、クロストークによる散乱光を検出したとして無視し、同一の距離信号を出力した場合には、真値であるとして信号処理装置１８にて距離を抽出する。これにより、クロストークによる誤った距離値が出力されることを防ぐことができる。
また、この手法では、動作開始時に各レーザ測距装置１，２のパルス変調の繰り返し周期を設定するだけでよく、動作中には各レーザ測距装置１，２の同期を取る必要がない。よって、動作開始後に同期用ケーブルを取り外すことで、各レーザ測距装置１，２を可搬にでき、任意の場所に配置することが可能となる。 That is, when the repetition period of pulse modulation is changed for each of the laser distance measuring devices 1 and 2, as shown in FIG. 5, the reception timing of scattered light (second 'scattered light) due to crosstalk in multiple times of distance measurement. Is different. Therefore, if distance measurement is performed twice at each point and different distance signals are output, the scattered light due to crosstalk is ignored as detected, and if the same distance signal is output, the true value is obtained. The distance is extracted by the signal processing device 18. Thereby, it is possible to prevent an erroneous distance value due to crosstalk from being output.
In this method, it is only necessary to set the repetition period of pulse modulation of each laser distance measuring device 1 and 2 at the start of operation, and it is not necessary to synchronize each laser distance measuring device 1 and 2 during operation. Therefore, by removing the synchronization cable after the operation is started, the laser distance measuring apparatuses 1 and 2 can be made portable and can be arranged at arbitrary places.

以上のように、この実施の形態１によれば、制御装置３にて、レーザ測距装置１，２ごとに異なるパルス変調タイミングを指定する変調制御信号を生成・出力するように構成したので、広視野な受信系においてクロストークによる誤りを回避することができる。   As described above, according to the first embodiment, the control device 3 is configured to generate and output the modulation control signal that specifies different pulse modulation timings for the laser distance measuring devices 1 and 2. It is possible to avoid errors due to crosstalk in a wide-field receiving system.

実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２に係るレーザレーダシステムの全体構成を示す図である。図６に示す実施の形態２に係るレーザレーダシステムは、図１に示す実施の形態１に係るレーザレーダシステムの複数のレーザ測距装置１，２および制御装置３を複数のレーザ測距装置１ｂ，２ｂおよび制御装置３ｂに変更したものである。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 6 is a diagram showing an overall configuration of a laser radar system according to Embodiment 2 of the present invention. The laser radar system according to the second embodiment shown in FIG. 6 includes a plurality of laser ranging devices 1 and 2 and a control device 3 of the laser radar system according to the first embodiment shown in FIG. , 2b and the control device 3b.

レーザ測距装置１ｂ，２ｂは、制御装置３ｂによる制御に従って、レーザ距離測定法を用い、レーザ光の発振時間と反射光の受光時間との差から距離を導出する機能を有するものである。
制御装置３ｂは、各レーザ測距装置１ｂ，２ｂによるレーザ光の重なる領域を指定するように、当該各レーザ光の所定諸言を同期させる機能を有するものである。この制御装置３ｂでは、各レーザ測距装置１ｂ，２ｂに同一の照射方向を指定するスキャナ制御信号を生成する。そして、制御装置３ｂは、生成したスキャナ制御信号を各レーザ測距装置１ｂ，２ｂに出力する。 The laser distance measuring devices 1b and 2b have a function of deriving a distance from the difference between the laser light oscillation time and the reflected light receiving time using a laser distance measurement method in accordance with control by the control device 3b.
The control device 3b has a function of synchronizing predetermined words of each laser beam so as to designate a region where the laser beams from the laser distance measuring devices 1b and 2b overlap. In this control device 3b, a scanner control signal for designating the same irradiation direction to each of the laser distance measuring devices 1b and 2b is generated. Then, the control device 3b outputs the generated scanner control signal to the laser distance measuring devices 1b and 2b.

次に、レーザ測距装置１ｂの構成について、図７を参照しながら説明する。なお、以下では、レーザ測距装置１ｂの構成について説明するが、その他のレーザ測距装置２ｂについても同様に構成されている。この図７に示す実施の形態２におけるレーザ測距装置１ｂは、図２に示す実施の形態１におけるレーザ測距装置１に、発振器１９、クロストーク領域判別装置（クロストーク領域判別手段）２０、シャッター２１およびシャッター制御装置（シャッター制御手段）２２を追加したものである。   Next, the configuration of the laser distance measuring device 1b will be described with reference to FIG. In the following, the configuration of the laser distance measuring device 1b will be described, but the other laser distance measuring devices 2b are similarly configured. The laser distance measuring device 1b according to the second embodiment shown in FIG. 7 is different from the laser distance measuring device 1 according to the first embodiment shown in FIG. 2 in that an oscillator 19, a crosstalk area discriminating device (crosstalk area discriminating means) 20, A shutter 21 and a shutter control device (shutter control means) 22 are added.

発振器１９は、所定のパルス状の変調信号を発振する機能を有するものである。そして、発振器１９は、発振した変調信号を変調器１２および距離算出装置１７に出力する。   The oscillator 19 has a function of oscillating a predetermined pulsed modulation signal. Then, the oscillator 19 outputs the oscillated modulation signal to the modulator 12 and the distance calculation device 17.

クロストーク領域判別装置２０は、制御装置３ｂからのスキャナ制御信号に基づいて他のレーザ測距装置２ｂによるレーザ光の照射方向を算出し、当該レーザ光の照射方向が、自機１ｂの予め設定されたクロストーク領域に重なるかを判別する機能を有するものである。そして、クロストーク領域判別装置２０は、他のレーザ測距装置２ｂによるレーザ光の照射方向が自機１ｂのクロストーク領域に重なると判別した場合には、その旨を示すクロストーク信号をシャッター制御装置２２に出力する。   The crosstalk area discriminating device 20 calculates the irradiation direction of the laser beam from the other laser ranging device 2b based on the scanner control signal from the control device 3b, and the irradiation direction of the laser beam is preset in the own apparatus 1b. It has a function of discriminating whether or not it overlaps the crosstalk area. When the crosstalk area discriminating device 20 discriminates that the irradiation direction of the laser beam from the other laser distance measuring device 2b overlaps the crosstalk area of the own device 1b, the crosstalk signal indicating that fact is controlled by the shutter. Output to the device 22.

シャッター２１は、受光器１６の前段に２次元的に配列され、シャッター制御装置２２からのシャッター制御信号に従って閉じることで、対応する位置に入射した光を遮光する機能を有する複数のシャッター素子を有するものである。   The shutter 21 has a plurality of shutter elements that are two-dimensionally arranged in front of the light receiver 16 and have a function of blocking light incident on a corresponding position by closing according to a shutter control signal from the shutter control device 22. Is.

シャッター制御装置２２は、クロストーク領域判別装置２０からのクロストーク信号に従って、シャッター２１を制御する機能を有するものである。このシャッター制御装置２２は、クロストーク信号が入力された場合には、クロストーク領域からの散乱光が集光（入射）する位置に対応する全てのシャッター素子を閉じるよう指示するシャッター制御信号を生成する。一方、シャッター制御装置２２は、クロストーク信号が入力されない場合には、全てのシャッター素子を開くよう指示するシャッター制御信号を生成する。そして、シャッター制御装置２２は、生成したシャッター制御信号をシャッター２１に出力する。   The shutter control device 22 has a function of controlling the shutter 21 in accordance with the crosstalk signal from the crosstalk region determination device 20. When a crosstalk signal is input, the shutter control device 22 generates a shutter control signal instructing to close all shutter elements corresponding to the positions where scattered light from the crosstalk region is condensed (incident). To do. On the other hand, when no crosstalk signal is input, the shutter control device 22 generates a shutter control signal instructing to open all the shutter elements. Then, the shutter control device 22 outputs the generated shutter control signal to the shutter 21.

なお、変調器１２は、発振器１９からの変調信号に従って、レーザ装置１１からのレーザ光に強度変調をかけてパルス状とする機能を有する。
また、距離算出装置１７は、発振器１９からの変調信号と受光器１６からの受信信号との時間差に基づいて、レーザ光の伝搬時間を算出することで対象物までの距離を算出する機能を有する。
その他の装置は、図２に示す実施の形態１における各装置と同じ機能を有する。 The modulator 12 has a function of modulating the intensity of the laser light from the laser device 11 in accordance with the modulation signal from the oscillator 19 to form a pulse.
The distance calculation device 17 has a function of calculating the distance to the object by calculating the propagation time of the laser light based on the time difference between the modulation signal from the oscillator 19 and the reception signal from the light receiver 16. .
Other devices have the same functions as the respective devices in the first embodiment shown in FIG.

次に、上記のように構成されたレーザレーダシステムの動作について、図８を参照しながら説明する。
レーザレーダシステムの動作では、図８に示すように、まず、制御装置３ｂは、レーザ測距装置１ｂ，２ｂによるレーザ光の照射方向を指定するスキャナ制御信号を生成・出力する（ステップＳＴ８０１）。 Next, the operation of the laser radar system configured as described above will be described with reference to FIG.
In the operation of the laser radar system, as shown in FIG. 8, first, the control device 3b generates and outputs a scanner control signal for designating the irradiation direction of the laser light from the laser distance measuring devices 1b and 2b (step ST801).

次いで、レーザ装置１１は所定のレーザ光を発振し、変調器１２は、発振器１９からの変調信号に基づいて、このレーザ光をパルス状に強度変調する（ステップＳＴ８０２）。
次いで、スキャナ１３は、制御装置３ｂからのスキャナ制御信号に従って、変調器１２により変調されたレーザ光を、受信レンズ１５が当該レーザ光の反射光を受光可能な角度範囲である受信視野内において、２次元走査する（ステップＳＴ８０３）。 Next, the laser device 11 oscillates a predetermined laser beam, and the modulator 12 intensity-modulates the laser beam in a pulse shape based on the modulation signal from the oscillator 19 (step ST802).
Next, the scanner 13 receives the laser light modulated by the modulator 12 in accordance with the scanner control signal from the control device 3b within the reception field of view in which the receiving lens 15 can receive the reflected light of the laser light. Two-dimensional scanning is performed (step ST803).

次いで、クロストーク領域判別装置２０は、制御装置３ｂからのスキャナ制御信号に基づいて他のレーザ測距装置２ｂ（１ｂ）によるレーザ光の照射方向を算出し、当該レーザ光の照射方向が、自機１ｂ（２ｂ）の予め設定されたクロストーク領域に重なるかを判別する（ステップＳＴ８０４）。   Next, the crosstalk region discriminating device 20 calculates the irradiation direction of the laser beam from the other laser ranging device 2b (1b) based on the scanner control signal from the control device 3b, and the irradiation direction of the laser beam is automatically determined. It is determined whether or not it overlaps a preset crosstalk area of the machine 1b (2b) (step ST804).

このステップＳＴ８０４において、クロストーク領域判別装置２０は、他のレーザ測距装置２ｂ（１ｂ）によるレーザ光の照射方向が自機１ｂ（２ｂ）のクロストーク領域に重なると判別した場合には、クロストーク信号をシャッター制御装置２２に出力する（ステップＳＴ８０５）。
一方、ステップＳＴ８０４において、クロストーク領域判別装置２０は、他のレーザ測距装置２ｂ（１ｂ）によるレーザ光の照射方向が自機１ｂ（２ｂ）のクロストーク領域には重ならないと判別した場合には、シャッター制御装置２２へのクロストーク信号の出力を停止する（ステップＳＴ８０６）。 In step ST804, when the crosstalk area discriminating apparatus 20 determines that the laser beam irradiation direction by the other laser distance measuring apparatus 2b (1b) overlaps the crosstalk area of the own apparatus 1b (2b), the crosstalk area discriminating apparatus 20 A talk signal is output to the shutter control device 22 (step ST805).
On the other hand, when the crosstalk area discriminating apparatus 20 determines in step ST804 that the laser beam irradiation direction by the other laser distance measuring apparatus 2b (1b) does not overlap the crosstalk area of the own apparatus 1b (2b). Stops outputting the crosstalk signal to the shutter control device 22 (step ST806).

次いで、シャッター制御装置２２は、クロストーク領域判別装置２０からクロストーク信号が入力された場合、クロストーク領域からの散乱光が集光する位置に対応する全てのシャッター素子を閉じるよう指示するシャッター制御信号をシャッター２１に出力する（ステップＳＴ８０７）。
一方、シャッター制御装置２２は、クロストーク領域判別装置２０からのクロストーク信号が入力されない場合、全てのシャッター素子を開くよう指示するシャッター制御信号をシャッター２１に出力する（ステップＳＴ８０８）。
次いで、シャッター２１は、シャッター制御装置２２からのシャッター制御信号に従って、指定された位置のシャッター素子を開閉する（ステップＳＴ８０９）。 Next, when a crosstalk signal is input from the crosstalk region discriminating device 20, the shutter control device 22 instructs the shutter control device 22 to close all the shutter elements corresponding to the positions where the scattered light from the crosstalk region is collected. A signal is output to the shutter 21 (step ST807).
On the other hand, when the crosstalk signal from crosstalk area discriminating device 20 is not input, shutter control device 22 outputs a shutter control signal instructing to open all shutter elements to shutter 21 (step ST808).
Next, the shutter 21 opens and closes the shutter element at the designated position in accordance with the shutter control signal from the shutter control device 22 (step ST809).

次いで、受信レンズ１５は、受信視野中心に対して同軸方向に伝搬する対象物からの散乱光を受光器１６の受光面上へ集光し、受光器１６は、この集光された光を受光して電気信号に変換し、受信信号として距離算出装置１７に出力する（ステップＳＴ８１０）。
次いで、距離算出装置１７は、発振器１９からの変調信号と受光器１６からの受信信号との時間差に基づいて対象物までの距離を算出し、その距離信号を信号処理装置１８に出力する（ステップＳＴ８１１）。 Next, the reception lens 15 condenses the scattered light from the object propagating in the coaxial direction with respect to the center of the reception visual field onto the light receiving surface of the light receiver 16, and the light receiver 16 receives the collected light. Then, it is converted into an electric signal and output to the distance calculation device 17 as a received signal (step ST810).
Next, the distance calculation device 17 calculates the distance to the object based on the time difference between the modulation signal from the oscillator 19 and the reception signal from the light receiver 16, and outputs the distance signal to the signal processing device 18 (step). ST811).

次いで、信号処理装置１８は、スキャナ角度モニタ装置１４からのスキャナ角度信号に基づいてレーザ光の照射方向を算出し、距離算出装置１７からの距離信号から距離を抽出し、各レーザ光の照射方向に対する距離をプロットすることで３次元画像を生成する（ステップＳＴ８１２）。   Next, the signal processing device 18 calculates the laser light irradiation direction based on the scanner angle signal from the scanner angle monitor device 14, extracts the distance from the distance signal from the distance calculation device 17, and applies the laser light irradiation direction. A three-dimensional image is generated by plotting the distance with respect to (step ST812).

ここで、上記動作を行うレーザレーダシステムにおいて、複数あるレーザ測距装置１ｂ，２ｂは、単一の制御装置３ｂから出力される同一のスキャナ制御信号を用いてレーザ光を走査している。そのため、図６に示すように、各レーザ測距装置１ｂ，２ｂの走査方向は同期しており、レーザ光は同じ方向を照射する。
そして、例えばレーザ測距装置２ｂによるレーザ光の照射方向がレーザ測距装置１ｂのクロストーク領域に重なる場合、レーザ測距装置２ｂによるレーザ光に対する第２’の散乱光がレーザ測距装置１ｂの受信系に入射される。また、レーザ測距装置１ｂ自身によるレーザ光に対する第１の散乱光も同時に入射される。この際、図９に示すように、第１の散乱光と第２’の散乱光は異なる角度からレーザ測距装置１ｂの受信系に入射し、受信レンズ１５により受光器１６の受光面上の異なる位置に集光される。 Here, in the laser radar system performing the above operation, the plurality of laser distance measuring devices 1b and 2b scan the laser beam using the same scanner control signal output from the single control device 3b. Therefore, as shown in FIG. 6, the scanning directions of the laser distance measuring devices 1b and 2b are synchronized, and the laser light irradiates in the same direction.
For example, when the laser light irradiation direction by the laser distance measuring device 2b overlaps the crosstalk region of the laser distance measuring device 1b, the second 'scattered light with respect to the laser light by the laser distance measuring device 2b is generated by the laser distance measuring device 1b. Incident into the receiving system. Moreover, the 1st scattered light with respect to the laser beam by laser range finder 1b itself also injects simultaneously. At this time, as shown in FIG. 9, the first scattered light and the second ′ scattered light enter the receiving system of the laser distance measuring device 1 b from different angles, and are received on the light receiving surface of the light receiver 16 by the receiving lens 15. Condensed at different positions.

そこで、レーザ測距装置２ｂによるレーザ光の照射方向がレーザ測距装置１ｂのクロストーク領域に重なる場合、レーザ測距装置１ｂのクロストーク領域判別装置２０にてクロストーク信号を出力し、クロストーク領域内からの散乱光が集光する位置に対応するシャッター素子を閉じる。
これにより、第２’の散乱光を遮光することができ、距離算出装置１７においてクロストークによる誤った距離信号が出力されることを防ぐことができる。 Therefore, when the laser beam irradiation direction by the laser distance measuring device 2b overlaps with the crosstalk area of the laser distance measuring device 1b, the crosstalk signal is output by the crosstalk region discriminating device 20 of the laser distance measuring device 1b, The shutter element corresponding to the position where the scattered light from the region is collected is closed.
As a result, the second ′ scattered light can be shielded, and an erroneous distance signal due to crosstalk can be prevented from being output in the distance calculation device 17.

なお、図１０に示すように、レーザ測距装置１ｂにおけるクロストーク領域θｃは、例えば各レーザ測距装置１ｂ，２ｂの視野中心方向が平行に配置されている場合、測距可能距離をＬ、視野角をθｓ、レーザ測距装置間距離をｄとすると、下式（１）で表される。ただし視野角θｓはsinθｓ＝θｓとみなせるほど十分に小さいとする。

Figure 2013113670
As shown in FIG. 10, the crosstalk area θ c in the laser distance measuring device 1 b is, for example, a distance measurement possible distance L when the center directions of the visual fields of the laser distance measuring devices 1 b and 2 b are arranged in parallel. When the viewing angle is θ s and the distance between laser distance measuring devices is d, it is expressed by the following equation (1). However, the viewing angle θ s is assumed to be small enough to be regarded as sin θ s = θ s .

Figure 2013113670

また、図１１に示すように、上記クロストーク領域からの散乱光が集光する領域ｈｃは、受信レンズ１５の焦点距離をｆとすると、下式（２）で表される。

Figure 2013113670
Further, as shown in FIG. 11, a region h c where the scattered light from the crosstalk region is condensed is expressed by the following equation (2), where f is the focal length of the receiving lens 15.

Figure 2013113670

なお、シャッター２１による散乱光の遮光方法としては、液晶のように透過率を変化させる方法や、デジタルミラーデバイスのように反射角を変化させる方法等、各種方法が適用可能である。
また、シャッター２１は、シャッター素子を２次元状に配置したが、１次元状に配置してもよいし、１つのシャッター素子によりクロストーク領域からの散乱光が集光する領域を遮光するようにしてもよい。ここで、シャッター２１を１次元状配置、または１つのシャッター素子によりクロストーク領域からの散乱光を遮光する構成とすることで、部品点数を減らすことが可能となり、また、シャッター制御装置２２による制御信号の生成量を減少させることが可能となり、動作を高速化することが可能となる。 As a method for blocking scattered light by the shutter 21, various methods such as a method of changing the transmittance like a liquid crystal and a method of changing a reflection angle like a digital mirror device can be applied.
In the shutter 21, the shutter elements are two-dimensionally arranged. However, the shutter 21 may be one-dimensionally arranged, and one shutter element blocks a region where scattered light from the crosstalk region is condensed. May be. Here, by arranging the shutter 21 in a one-dimensional arrangement or by blocking the scattered light from the crosstalk region by one shutter element, the number of parts can be reduced, and control by the shutter control device 22 is possible. The amount of signal generation can be reduced, and the operation can be speeded up.

また、発振器１９で生成・出力する変調信号はＣＷ変調でもよい。なお、ＣＷ変調の場合には、距離算出装置１７では、当該変調信号と受信信号との位相差に基づいて対象物までの距離を算出する。   The modulation signal generated and output by the oscillator 19 may be CW modulation. In the case of CW modulation, the distance calculation device 17 calculates the distance to the object based on the phase difference between the modulated signal and the received signal.

また、距離算出装置１７における変調信号と受信信号との時間差による距離算出方法としては、レーザ発振時間から受信信号検出時間までのクロック数をカウントする方法、パルス波形を逐次ＡＤ変換してパルスピークを検出する方法や、非特許文献１に示すような時間に比例して増加するランプ電圧とサンプルホールド回路を用いた方法等、各種方法が適用可能である。   As a distance calculation method based on the time difference between the modulation signal and the reception signal in the distance calculation device 17, a method of counting the number of clocks from the laser oscillation time to the reception signal detection time, a pulse waveform is sequentially AD converted, and a pulse peak is obtained. Various methods such as a detection method and a method using a ramp voltage that increases in proportion to time and a sample hold circuit as shown in Non-Patent Document 1 can be applied.

また、受光器１６は、単素子の受光素子でもよいし、アレイ状の受光素子でもよい。なお、アレイ状の受光素子を用いる場合には、後段に信号加算装置を追加して、各素子からの受信信号を１つの受信信号にまとめるようにする。   The light receiver 16 may be a single light receiving element or an arrayed light receiving element. When an arrayed light receiving element is used, a signal adder is added at the subsequent stage so that received signals from each element are combined into one received signal.

また、スキャナ１３は、２次元走査を行うものとしたが、１次元走査を行うものでもよい。なお、１次元走査を行うスキャナ１３を用いた場合には、ラインセンサとなり１次元の距離データを取得できる。   The scanner 13 performs two-dimensional scanning, but may perform one-dimensional scanning. When the scanner 13 that performs one-dimensional scanning is used, it becomes a line sensor and can acquire one-dimensional distance data.

以上のように、この実施の形態２によれば、制御装置３ｂにて、各レーザ測距装置１ｂ，２ｂに同一の照射方向を指定するスキャナ制御信号を生成し、各レーザ測距装置１ｂ，２ｂは、スキャナ制御信号に基づき、自機１ｂ（２ｂ）と他のレーザ測距装置２ｂ（１ｂ）によるレーザ光の照射方向が重なる場合には、当該照射方向が重なる領域からの散乱光が集光する位置に対応するシャッター素子を閉じるように構成したので、広視野な受信系においてクロストークによる誤りを回避することができる。   As described above, according to the second embodiment, the control device 3b generates a scanner control signal that designates the same irradiation direction for each laser distance measuring device 1b, 2b, and each laser distance measuring device 1b, 2b, based on the scanner control signal, when the irradiation directions of the laser beams from the own device 1b (2b) and another laser distance measuring device 2b (1b) overlap, scattered light from the region where the irradiation directions overlap is collected. Since the shutter element corresponding to the light position is configured to be closed, errors due to crosstalk can be avoided in a wide-field receiving system.

実施の形態３．
図１２はこの発明の実施の形態３におけるレーザ測距装置１ｂの構成を示す図である。なお、以下では、レーザ測距装置１ｂの構成について説明するが、その他のレーザ測距装置２ｂについても同様に構成されている。
図１２に示す実施の形態３におけるレーザ測距装置１ｂは、図７に示す実施の形態２に係るレーザ測距装置１ｂの受光器１６、シャッター２１およびシャッター制御装置２２をそれぞれアレイ状受光器２３、信号シャッター２４およびシャッター制御装置（シャッター制御手段）２２ｂに変更し、信号加算装置２５を追加したものである。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the laser distance measuring device 1b according to the third embodiment of the present invention. In the following, the configuration of the laser distance measuring device 1b will be described, but the other laser distance measuring devices 2b are similarly configured.
The laser distance measuring device 1b according to the third embodiment shown in FIG. 12 includes the light receiver 16, the shutter 21, and the shutter control device 22 of the laser distance measuring device 1b according to the second embodiment shown in FIG. The signal shutter 24 and the shutter control device (shutter control means) 22b are changed to a signal adding device 25.

アレイ状受光器２３は、アレイ状に配置され、受信レンズ１５により集光され対応する位置に入射した光を受光し、電気信号に変換する機能を有する複数の受光素子を有するものである。そして、アレイ状受光器２３の各受光素子は、変換した電気信号を受信信号として距離算出装置１７側に出力する。   The arrayed light receiver 23 includes a plurality of light receiving elements that are arranged in an array and receive light collected by the receiving lens 15 and incident on a corresponding position, and convert it into an electric signal. Then, each light receiving element of the arrayed light receiver 23 outputs the converted electric signal as a received signal to the distance calculating device 17 side.

信号シャッター２４は、アレイ状受光器２３の後段に配置され、シャッター制御装置２２ｂからのシャッター制御信号に従って、指定された受信信号をカットする機能を有するものである。   The signal shutter 24 is disposed after the array light receiver 23 and has a function of cutting a designated reception signal in accordance with a shutter control signal from the shutter control device 22b.

シャッター制御装置２２ｂは、クロストーク領域判別装置２０からのクロストーク信号に従って、信号シャッター２４を制御する機能を有するものである。このシャッター制御装置２２ｂは、クロストーク信号が入力された場合には、クロストーク領域からの散乱光が集光する位置に対応する受光素子からの受信信号をカットするよう指示するシャッター制御信号を生成する。一方、シャッター制御装置２２ｂは、クロストーク信号が入力されない場合には、全ての受光素子からの受信信号をカットせず、そのまま出力するよう指示するシャッター制御信号を生成する。そして、シャッター制御装置２２ｂは、生成したシャッター制御信号を信号シャッター２４に出力する。   The shutter control device 22 b has a function of controlling the signal shutter 24 in accordance with the crosstalk signal from the crosstalk region determination device 20. When a crosstalk signal is input, the shutter control device 22b generates a shutter control signal that instructs to cut the received signal from the light receiving element corresponding to the position where the scattered light from the crosstalk region is collected. To do. On the other hand, when a crosstalk signal is not input, the shutter control device 22b generates a shutter control signal that instructs to output the received signals from all the light receiving elements without cutting them. Then, the shutter control device 22 b outputs the generated shutter control signal to the signal shutter 24.

信号加算装置２５は、信号シャッター２４を通過した各受信信号を加算する機能を有するものである。そして、信号加算装置２５は、加算結果を受信信号として距離算出装置１７に出力する。
なお、距離算出装置１７は、発振器１９からの変調信号と信号加算装置２５からの受信信号との時間差に基づいて、レーザ光の伝搬時間を算出することで対象物までの距離を算出する機能を有する。
その他の装置は、図７に示す実施の形態２における各装置と同じ機能を有する。 The signal adder 25 has a function of adding received signals that have passed through the signal shutter 24. Then, the signal adding device 25 outputs the addition result to the distance calculating device 17 as a received signal.
The distance calculating device 17 has a function of calculating the distance to the object by calculating the propagation time of the laser light based on the time difference between the modulated signal from the oscillator 19 and the received signal from the signal adding device 25. Have.
Other devices have the same functions as the respective devices in the second embodiment shown in FIG.

ここで、実施の形態３に係るレーザレーダシステムでは、実施の形態２に係るレーザレーダシステムと比較して、物理的なシャッター２１では遮光しきれない背景光による影響を回避することができるという効果を有している。   Here, in the laser radar system according to the third embodiment, compared to the laser radar system according to the second embodiment, it is possible to avoid the influence of background light that cannot be shielded by the physical shutter 21. have.

すなわち、実施の形態２では、受光器１６の前段にシャッター２１を配置し、シャッター素子を閉じることで遮光を行っていた。しかし、例えばシャッター２１として液晶のような透過率を低下させるものを用いた場合、透過率は０％にはならないため、背景光を完全には遮光できない可能性がある。また、デジタルミラーデバイスのように反射角を変化させるものを用いた場合でも、反射面において散乱光が発生し、当該散乱光が背景光となって受光面に入射してしまうため、背景光を完全には遮光できない可能性がある。
そこで、シャッター２１により遮光を行うのではなく、信号シャッター２４を用いて受光素子により変換された電気信号をカットする。これにより、シャッター２１では遮光しきれない背景光による影響を回避することが可能となる。
また、信号シャッター２４では物理的な動作を伴わないことから、光を遮光するシャッター２１と比較して、シャッター動作を高速化することが可能であり、また、小型化することが可能となる。 That is, in the second embodiment, the shutter 21 is disposed in front of the light receiver 16 and light is shielded by closing the shutter element. However, for example, when a shutter 21 that reduces the transmittance, such as liquid crystal, is used, the transmittance does not become 0%, so that the background light may not be completely blocked. Even when a device that changes the reflection angle such as a digital mirror device is used, scattered light is generated on the reflecting surface, and the scattered light becomes background light and enters the light receiving surface. There is a possibility that it cannot be completely shielded.
Therefore, the light is not blocked by the shutter 21 but the electric signal converted by the light receiving element is cut using the signal shutter 24. As a result, it is possible to avoid the influence of background light that cannot be shielded by the shutter 21.
Further, since the signal shutter 24 does not involve physical operation, the shutter operation can be speeded up and downsized as compared with the shutter 21 that blocks light.

なお、信号シャッター２４による受信信号のカット方法としては、スイッチのように電気的接続のＯＮ／ＯＦＦにより受光素子からの受信信号をカットする方法や、バイアス印加電圧をカットすることで対応する受光素子を不動作にして受信信号を出力させない方法等、各種方法が適用可能である。   As a method of cutting the received signal by the signal shutter 24, a method of cutting the received signal from the light receiving element by turning on / off the electrical connection like a switch, or a corresponding light receiving element by cutting the bias applied voltage. Various methods are applicable, such as a method in which the received signal is not output while the operation is not performed.

また、発振器１９で生成・出力する変調信号はＣＷ変調でもよい。なお、ＣＷ変調の場合には、距離算出装置１７では、当該変調信号と受信信号との位相差に基づいて対象物までの距離を算出する。   The modulation signal generated and output by the oscillator 19 may be CW modulation. In the case of CW modulation, the distance calculation device 17 calculates the distance to the object based on the phase difference between the modulated signal and the received signal.

また、距離算出装置１７における変調信号と受信信号との時間差による距離算出方法としては、レーザ発振時間から受信信号検出時間までのクロック数をカウントする方法、パルス波形を逐次ＡＤ変換してパルスピークを検出する方法や、非特許文献１に示すような時間に比例して増加するランプ電圧とサンプルホールド回路を用いた方法等、各種方法が適用可能である。   As a distance calculation method based on the time difference between the modulation signal and the reception signal in the distance calculation device 17, a method of counting the number of clocks from the laser oscillation time to the reception signal detection time, a pulse waveform is sequentially AD converted, and a pulse peak is obtained. Various methods such as a detection method and a method using a ramp voltage that increases in proportion to time and a sample hold circuit as shown in Non-Patent Document 1 can be applied.

また、スキャナ１３は、２次元走査を行うものとしたが、１次元走査を行うものでもよい。なお、１次元走査を行うスキャナ１３を用いた場合には、ラインセンサとなり１次元の距離データを取得できる。   The scanner 13 performs two-dimensional scanning, but may perform one-dimensional scanning. When the scanner 13 that performs one-dimensional scanning is used, it becomes a line sensor and can acquire one-dimensional distance data.

以上のように、この実施の形態３によれば、シャッター２１に代えて、アレイ状受光器２３の各受光素子からの受信信号のうち、指定された信号をカットする信号シャッター２４を用いるように構成したので、実施の形態２と比較して、シャッター２１では遮光しきれない背景光による影響を回避することが可能となる。   As described above, according to the third embodiment, in place of the shutter 21, the signal shutter 24 that cuts the designated signal among the received signals from the respective light receiving elements of the arrayed light receiver 23 is used. Since it is configured, it is possible to avoid the influence of background light that cannot be shielded by the shutter 21 as compared with the second embodiment.

実施の形態４．
図１３はこの発明の実施の形態４におけるレーザ測距装置１ｂの構成を示す図である。なお、以下では、レーザ測距装置１ｂの構成について説明するが、その他のレーザ測距装置２ｂについても同様に構成されている。
図１３に示す実施の形態４におけるレーザ測距装置１ｂは、図７に示す実施の形態２に係るレーザ測距装置１ｂのクロストーク領域判別装置２０およびシャッター制御装置２２を集光位置算出装置（入射位置算出手段）２６およびシャッター制御装置（シャッター制御手段）２２ｃに変更したものである。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a laser distance measuring device 1b according to Embodiment 4 of the present invention. In the following, the configuration of the laser distance measuring device 1b will be described, but the other laser distance measuring devices 2b are similarly configured.
The laser distance measuring device 1b according to the fourth embodiment shown in FIG. 13 uses the crosstalk area discriminating device 20 and the shutter control device 22 of the laser distance measuring device 1b according to the second embodiment shown in FIG. An incident position calculating means) 26 and a shutter control device (shutter control means) 22c are changed.

集光位置算出装置２６は、制御装置３ｂからのスキャナ制御信号に基づいて自機１ｂによるレーザ光の照射方向を算出し、当該レーザ光に対する散乱光が集光（入射）する受光器１６の受光面上の位置を算出する機能を有するものである。そして、集光位置算出装置２６は、算出した集光（入射）位置を示す集光位置信号をシャッター制御装置２２ｃに出力する。   The condensing position calculation device 26 calculates the irradiation direction of the laser light from the own device 1b based on the scanner control signal from the control device 3b, and receives the light received by the light receiver 16 where the scattered light with respect to the laser light is condensed (incident). It has a function of calculating the position on the surface. And the condensing position calculation apparatus 26 outputs the condensing position signal which shows the calculated condensing (incident) position to the shutter control apparatus 22c.

シャッター制御装置２２ｃは、集光位置算出装置２６からの集光位置信号に従って、シャッター２１を制御する機能を有するものである。このシャッター制御装置２２ｃは、集光位置信号により指定された位置に対応する全てのシャッター素子を開き、その他の全てのシャッター素子を閉じるよう指示するシャッター制御信号を生成する。そして、シャッター制御装置２２ｃは、生成したシャッター制御信号をシャッター２１に出力する。
その他の装置は、図７に示す実施の形態２における各装置と同じ機能を有する。 The shutter control device 22 c has a function of controlling the shutter 21 in accordance with the condensing position signal from the condensing position calculation device 26. The shutter control device 22c generates a shutter control signal instructing to open all the shutter elements corresponding to the position designated by the condensing position signal and to close all the other shutter elements. Then, the shutter control device 22 c outputs the generated shutter control signal to the shutter 21.
Other devices have the same functions as the respective devices in the second embodiment shown in FIG.

ここで、実施の形態４に係るレーザレーダシステムでは、実施の形態２に係るレーザレーダシステムと比較して、受光器１６の受光面に集光しないクロストークによる散乱光を減衰させることができ、クロストークによる誤りを回避することができるという効果を有している。   Here, in the laser radar system according to the fourth embodiment, compared to the laser radar system according to the second embodiment, it is possible to attenuate scattered light due to crosstalk that is not condensed on the light receiving surface of the light receiver 16, This has the effect of avoiding errors due to crosstalk.

例えばクロストークによる散乱光が受信視野外から入射した場合、当該散乱光は受光面には集光されず、受信レンズ１５を支持するレンズ鏡筒や、レーザ測距装置筐体の壁面に当たり、その位置から再び散乱光が生成される。また、受信レンズ１５表面においても、再び散乱光が生成される可能性がある。そして、当該散乱光が受光面に照射された場合、自機１ｂでクロストークとして誤った距離信号を出力してしまう。
また、上記散乱光は、受光面において集光しないため、実施の形態２，３に係るレーザレーダシステムのように、シャッター２１や信号シャッター２４により受光面上の一部の領域での遮光や信号をカットすることではクロストークを回避できない。 For example, when scattered light due to crosstalk is incident from outside the reception field of view, the scattered light is not collected on the light receiving surface, but hits the lens barrel that supports the receiving lens 15 or the wall surface of the laser range finder housing. Scattered light is generated again from the position. Also, scattered light may be generated again on the surface of the receiving lens 15. And when the said scattered light is irradiated to a light-receiving surface, it will output the incorrect distance signal as crosstalk by the own machine 1b.
In addition, since the scattered light is not collected on the light receiving surface, the shutter 21 and the signal shutter 24 block light in a part of the light receiving surface and signal as in the laser radar systems according to the second and third embodiments. It is impossible to avoid crosstalk by cutting.

そこで、クロストークによる散乱光を減衰させるため、図１４に示すように、自機１ｂによるレーザ光の照射方向から伝搬する散乱光のみを通過させるようにシャッター素子を開き、その他のシャッター素子を全て閉じておく。これにより、クロストークによる散乱光の受光量を大幅に減衰させることができる。
例えば、クロストークによる散乱光が受光面全体に照射されるとし、シャッター素子が１００×１００素子の２次元配列で構成されているとし、レーザ光の照射方向から伝搬する散乱光の集光スポットサイズがシャッター素子以下とすると、上記動作によりクロストークによる散乱光の受光量を１／１００００に減衰させることができる。
そして、クロストークによる散乱光による受光量を減衰させた結果、クロストークによる受信信号も減衰する。そのため、受信信号が距離算出装置１７の検出限界を下回る場合には、誤った距離信号を出力することはなく、クロストークによる誤りを回避することが可能となる。 Therefore, in order to attenuate the scattered light due to crosstalk, as shown in FIG. 14, the shutter element is opened so that only the scattered light propagating from the irradiation direction of the laser light by the own device 1b passes, and all other shutter elements are opened. Keep it closed. Thereby, the amount of scattered light received by crosstalk can be significantly attenuated.
For example, it is assumed that scattered light due to crosstalk is irradiated on the entire light receiving surface, the shutter elements are configured in a two-dimensional array of 100 × 100 elements, and the condensing spot size of scattered light propagating from the laser light irradiation direction Is less than or equal to the shutter element, the received light amount of scattered light due to crosstalk can be attenuated to 1/10000 by the above operation.
As a result of attenuating the amount of light received by scattered light due to crosstalk, the received signal due to crosstalk is also attenuated. Therefore, when the received signal falls below the detection limit of the distance calculation device 17, an erroneous distance signal is not output, and an error due to crosstalk can be avoided.

なお、集光位置算出装置２６において算出される、レーザ光の照射方向から伝搬する散乱光の受光面上の集光位置ｈＬは、レーザ照射方向をθＬ、受信レンズ１５の焦点距離をｆとすると、下式（３）で表される。
ｈＬ＝ｆ×θＬ （３） Note that the condensing position h L on the light receiving surface of the scattered light propagating from the laser light irradiation direction calculated by the condensing position calculation device 26 is θ L for the laser irradiation direction and f for the focal length of the receiving lens 15. Then, it is represented by the following formula (3).
h L = f × θ L (3)

なお、シャッター２１は、シャッター素子を２次元状に配置したが、１次元状に配置してもよい。ここで、シャッター２１を１次元状配置とすることで、部品点数を減らすことが可能となり、また、シャッター制御装置２２ｃにおける制御信号の生成量を減少させることが可能となり、動作を高速化することが可能となる   In the shutter 21, shutter elements are two-dimensionally arranged, but may be arranged one-dimensionally. Here, by arranging the shutter 21 in a one-dimensional arrangement, the number of parts can be reduced, and the generation amount of the control signal in the shutter control device 22c can be reduced, thereby speeding up the operation. Is possible

また、発振器１９で生成・出力する変調信号はＣＷ変調でもよい。なお、ＣＷ変調の場合には、距離算出装置１７では、当該変調信号と受信信号との位相差に基づいて対象物までの距離を算出する。   The modulation signal generated and output by the oscillator 19 may be CW modulation. In the case of CW modulation, the distance calculation device 17 calculates the distance to the object based on the phase difference between the modulated signal and the received signal.

また、距離算出装置１７における変調制御信号と受信信号との時間差による距離算出方法としては、レーザ発振時間から受信信号検出時間までのクロック数をカウントする方法、パルス波形を逐次ＡＤ変換してパルスピークを検出する方法や、非特許文献１に示すような時間に比例して増加するランプ電圧とサンプルホールド回路を用いた方法等、各種方法が適用可能である。   Further, as a distance calculation method based on the time difference between the modulation control signal and the reception signal in the distance calculation device 17, a method of counting the number of clocks from the laser oscillation time to the reception signal detection time, a pulse waveform is sequentially AD converted, and a pulse peak is obtained. Various methods such as a method for detecting the lamp and a method using a ramp voltage that increases in proportion to time and a sample hold circuit as shown in Non-Patent Document 1 can be applied.

また、スキャナ１３は、２次元走査を行うものとしたが、１次元走査を行うものでもよい。なお、１次元走査を行うスキャナ１３を用いた場合には、ラインセンサとなり１次元の距離データを取得できる。   The scanner 13 performs two-dimensional scanning, but may perform one-dimensional scanning. When the scanner 13 that performs one-dimensional scanning is used, it becomes a line sensor and can acquire one-dimensional distance data.

以上のように、この実施の形態４によれば、集光位置算出装置２６にて、自機によるレーザ光に対する散乱光が集光する位置を算出し、当該集光位置に該当する全てのシャッター素子を開き、その他の全てのシャッター素子を閉じるように構成したので、実施の形態２と比較して、受光器１６の受光面に集光しないクロストークによる散乱光を減衰させることができ、クロストークによる誤りを回避することができる。   As described above, according to the fourth embodiment, the condensing position calculation device 26 calculates the positions where the scattered light with respect to the laser light from the own apparatus is condensed, and all the shutters corresponding to the condensing positions are calculated. Since the element is opened and all other shutter elements are closed, the scattered light caused by crosstalk that is not condensed on the light receiving surface of the light receiver 16 can be attenuated as compared with the second embodiment. Errors due to talk can be avoided.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。   In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .

１，１ｂ，２，２ｂ レーザ測距装置、３，３ｂ 制御装置、１１ レーザ装置、１２ 変調器、１３ スキャナ、１４ スキャナ角度モニタ装置、１５ 受信レンズ、１６ 受光器、１７ 距離算出装置、１８ 信号処理装置、１９ 発振器、２０ クロストーク領域判別装置、２１ シャッター、２２，２２ｂ，２２ｃ シャッター制御装置、２３ アレイ状受光器、２４ 信号シャッター、２５ 信号加算装置、２６ 集光位置算出装置。   1, 1b, 2, 2b Laser ranging device, 3, 3b Control device, 11 Laser device, 12 Modulator, 13 Scanner, 14 Scanner angle monitor device, 15 Receiving lens, 16 Light receiver, 17 Distance calculation device, 18 signal Processing device, 19 Oscillator, 20 Crosstalk region discriminating device, 21 Shutter, 22, 22b, 22c Shutter control device, 23 Array light receiver, 24 Signal shutter, 25 Signal adding device, 26 Condensing position calculating device.

Claims (7)

対象物の測距を行う複数のレーザ測距装置と、前記各レーザ測距装置を制御する制御装置とを備えたレーザレーダシステムであって、
前記レーザ測距装置は、
前記制御装置による制御に従って、所定の変調信号でレーザ光を変調し、前記対象物に向けて走査するレーザ光送信手段と、
前記レーザ光送信手段により走査されたレーザ光に対する前記対象物からの散乱光を受光し、電気信号に変換する散乱光受信手段と、
前記散乱光受信手段により変換された電気信号と前記変調信号との時間差または位相差に基づいて前記対象物までの距離を算出する距離算出手段とを備え、
前記制御装置は、
前記各レーザ測距装置によるレーザ光の重なりを回避するように、または、当該重なる領域を指定するように、当該各レーザ光の所定諸言を同期させる
ことを特徴とするレーザレーダシステム。 A laser radar system comprising a plurality of laser distance measuring devices for measuring an object and a control device for controlling each of the laser distance measuring devices,
The laser range finder is
Laser light transmitting means for modulating laser light with a predetermined modulation signal and scanning toward the object in accordance with control by the control device;
Scattered light receiving means for receiving scattered light from the object with respect to the laser light scanned by the laser light transmitting means and converting it into an electrical signal;
A distance calculating means for calculating a distance to the object based on a time difference or a phase difference between the electrical signal converted by the scattered light receiving means and the modulated signal;
The controller is
A laser radar system, wherein predetermined words of the laser beams are synchronized so as to avoid overlapping of laser beams by the laser distance measuring devices or to designate the overlapping region. 前記制御装置は、前記レーザ測距装置ごとに異なるパルス変調タイミングを指定する変調制御信号を生成し、
前記レーザ光送信手段は、前記変調信号に代えて前記制御装置により生成された変調制御信号を用いる
ことを特徴とする請求項１記載のレーザレーダシステム。 The control device generates a modulation control signal that specifies a different pulse modulation timing for each laser distance measuring device,
2. The laser radar system according to claim 1, wherein the laser beam transmitting unit uses a modulation control signal generated by the control device instead of the modulation signal. 前記制御装置は、前記各レーザ測距装置に同一の照射方向を指定する制御信号を生成し、
前記各レーザ測距装置は、
前記散乱光受信手段の受光面の前段に配置され、閉じることで対応する位置に入射した光を遮光する複数のシャッター素子を有するシャッターと、
前記制御信号に基づいて、自機と他のレーザ測距装置によるレーザ光の照射方向が重なるかを判別するクロストーク領域判別手段と、
前記クロストーク領域判別手段により照射方向が重なると判別された場合に、前記シャッターを制御して、前記照射方向が重なる領域からの散乱光が入射する位置に対応するシャッター素子を閉じさせるシャッター制御手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１記載のレーザレーダシステム。 The control device generates a control signal for designating the same irradiation direction for each laser distance measuring device,
Each of the laser distance measuring devices is
A shutter having a plurality of shutter elements that are arranged in front of the light receiving surface of the scattered light receiving means and shield light incident on a corresponding position by closing;
Based on the control signal, a crosstalk region discriminating means for discriminating whether the irradiation direction of the laser beam by the own device and another laser ranging device overlaps,
Shutter control means for controlling the shutter to close the shutter element corresponding to the position where scattered light from the area where the irradiation direction overlaps is incident when the crosstalk area determination means determines that the irradiation directions overlap. The laser radar system according to claim 1, further comprising: 前記制御装置は、前記各レーザ測距装置に同一の照射方向を指定する制御信号を生成し、
前記散乱光受信手段は、対応する位置に入射した散乱光を受光し、電気信号に変換する複数の受光素子を有する受光器を備え、
前記各レーザ測距装置は、
前記受光器の後段に配置され、指定された受光素子からの電気信号をカットする信号シャッターと、
前記制御信号に基づいて、自機と他のレーザ測距装置によるレーザ光の照射方向が重なるかを判別するクロストーク領域判別手段と、
前記クロストーク領域判別手段により照射方向が重なると判別された場合に、前記信号シャッターを制御して、前記照射方向が重なる領域からの散乱光が入射する位置に対応する受光素子からの電気信号をカットさせるシャッター制御手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１記載のレーザレーダシステム。 The control device generates a control signal for designating the same irradiation direction for each laser distance measuring device,
The scattered light receiving means includes a light receiver having a plurality of light receiving elements that receive scattered light incident on a corresponding position and convert the scattered light into an electrical signal,
Each of the laser distance measuring devices is
A signal shutter that is arranged at a subsequent stage of the light receiver and cuts an electrical signal from a designated light receiving element;
Based on the control signal, a crosstalk region discriminating means for discriminating whether the irradiation direction of the laser beam by the own device and another laser ranging device overlaps,
When it is determined by the crosstalk region determining means that the irradiation directions overlap, the signal shutter is controlled to generate an electric signal from the light receiving element corresponding to the position where the scattered light from the region where the irradiation directions overlap is incident. 2. A laser radar system according to claim 1, further comprising a shutter control means for cutting. 前記制御装置は、前記各レーザ測距装置に同一の照射方向を指定する制御信号を生成し、
前記各レーザ測距装置は、
前記散乱光受信手段の受光面の前段に配置され、閉じることで対応する位置に入射した光を遮光する複数のシャッター素子を有するシャッターと、
前記制御信号に基づいて自機によるレーザ光の照射方向を算出し、当該レーザ光に対する散乱光が入射する位置を算出する入射位置算出手段と、
前記シャッターを制御して、前記入射位置算出手段により算出された散乱光の入射位置に対応するシャッター素子を開かせ、それ以外のシャッター素子を閉じさせるシャッター制御手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１記載のレーザレーダシステム。 The control device generates a control signal for designating the same irradiation direction for each laser distance measuring device,
Each of the laser distance measuring devices is
A shutter having a plurality of shutter elements that are arranged in front of the light receiving surface of the scattered light receiving means and shield light incident on a corresponding position by closing;
An incident position calculating means for calculating the irradiation direction of the laser beam by the own machine based on the control signal and calculating a position where the scattered light is incident on the laser beam;
And shutter control means for controlling the shutter to open the shutter element corresponding to the incident position of the scattered light calculated by the incident position calculating means, and to close the other shutter elements. The laser radar system according to claim 1. 対象物の測距を行うレーザ測距装置であって、
制御装置による、複数の前記レーザ測距装置によるレーザ光の重なりを回避するように、または、当該重なる領域を指定するように、当該各レーザ光の所定諸言を同期させる制御に従って、所定の変調信号でレーザ光を変調し、前記対象物に向けて走査するレーザ光送信手段と、
前記レーザ光送信手段により走査されたレーザ光に対する前記対象物からの散乱光を受光し、電気信号に変換する散乱光受信手段と、
前記散乱光受信手段により変換された電気信号と前記変調信号との時間差または位相差に基づいて前記対象物までの距離を算出する距離算出手段とを備えた
ことを特徴とするレーザ測距装置。 A laser distance measuring device for measuring a distance of an object,
A predetermined modulation is performed in accordance with a control by the control device so as to avoid overlapping of the laser beams by the plurality of laser distance measuring devices or to synchronize predetermined words of the respective laser beams so as to designate the overlapping region. A laser beam transmitting means for modulating the laser beam with a signal and scanning toward the object;
Scattered light receiving means for receiving scattered light from the object with respect to the laser light scanned by the laser light transmitting means and converting it into an electrical signal;
Distance calculating means for calculating a distance to the object based on a time difference or a phase difference between the electrical signal converted by the scattered light receiving means and the modulated signal;
A laser range finder characterized by the above. 対象物の測距を行う複数のレーザ測距装置を制御する制御装置であって、
前記各レーザ測距装置によるレーザ光の重なりを回避するように、または、当該重なる領域を指定するように、当該各レーザ光の所定諸言を同期させる
ことを特徴とする制御装置。 A control device that controls a plurality of laser distance measuring devices that perform distance measurement of an object,
A control device that synchronizes predetermined words of the laser beams so as to avoid overlapping of the laser beams by the laser distance measuring devices or to designate the overlapping region.
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