JP2013205352A - System and method for setting installation angle of laser radar apparatus - Google Patents

System and method for setting installation angle of laser radar apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system for setting an installation angle of a laser radar apparatus, capable of more simply setting a scanning surface of a laser beam in parallel with a ground surface.SOLUTION: A laser radar apparatus 11 capable of inclining a scanning surface of a laser beam in a depression angle direction in a state where a body 11a is attached to a wall surface 3 and capable of changing the scanning surface at 90° is used, and when the scanning surface is included in the depression angle direction, a distance l0a measured by scanning the laser beam at angle 45° in one direction from a reference angle 0° is made equal to a distance l0b measured by scanning the laser beam at the angle 45° in the opposite direction. Then distances l1, l2 up to the ground surface at two scanning angles θ1, θ2 in a state of setting the scanning surface at right angles to the ground surface are respectively measured, and an angle difference θx until the laser beam in a state of a reference angle 0° becomes in parallel with the ground surface 2 is calculated based on the measured results. Then, the scanning surface of the laser beam is rotated by 90° by inclining the body 11a of the laser radar apparatus 11 only by the angle difference θx in a direction of the ground surface 2.

Description

本発明は、レーザレーダ装置におけるレーザビームの走査面を地面と平行に設定するシステム,及びレーザレーダ装置の設置角度設定方法に関する。   The present invention relates to a system for setting a scanning plane of a laser beam in a laser radar device in parallel with the ground, and a method for setting an installation angle of the laser radar device.

図12に示すように、レーザレーダ装置1は、地面2に立設する壁面3に設置され、レーザビームの走査面を監視する場所の地面2と平行になる状態で測定を行うのが一般的である。しかしながら、監視する場所の地面2は必ずしも水平面であるとは限らず、水準器を用いてレーザビームの走査面を水平にしても前記地面2とは平行にならない場合がある。そのため、現状では、図13に示すように、例えば同じ高さh3の基準測定対象物4を複数設置して、レーザ走査によりそれらの対象物4が検出できるか確認しながらレーザレーダ装置4の設置角度を調整しており、設置作業が煩雑であるという問題がある。   As shown in FIG. 12, the laser radar device 1 is generally installed on a wall surface 3 standing on the ground 2 and performs measurement in a state parallel to the ground 2 where the laser beam scanning surface is monitored. It is. However, the ground 2 to be monitored is not necessarily a horizontal plane, and even if the scanning surface of the laser beam is leveled using a level, it may not be parallel to the ground 2. Therefore, at present, as shown in FIG. 13, for example, a plurality of reference measurement objects 4 having the same height h3 are installed, and the laser radar apparatus 4 is installed while confirming whether the objects 4 can be detected by laser scanning. There is a problem that the angle is adjusted and the installation work is complicated.

特許文献1には、等間隔で平行な3つのレーザビームを用いて目標物までの位置を算出する技術が開示されている。
特許第3659957号公報
Patent Document 1 discloses a technique for calculating a position to a target using three laser beams that are parallel at equal intervals.
Japanese Patent No. 3659957

特許文献1では、3つのレーザビームを壁面に当てることで計測される2つの距離a’,a’’が等しくなるように装置を傾けることで、壁面に対してレーザビームが垂直となるように調整することが開示されている。この技術では、壁面が地面に対して垂直である場合のみレーザビームを地面に対して平行にすることができるが、必ずしも壁面が地面に対して垂直であるとは限らないので、課題を解決するために適した技術であるとは言えない。
また、図14に示すように(壁面3は柱状に図示している)、地面2は必ずしも1方向だけに傾斜しているとは限らず、2方向に傾斜している場合もあり、その場合には調整がより難しくなる。
In Patent Document 1, the apparatus is tilted so that two distances a ′ and a ″ measured by applying three laser beams to the wall surface are equal, so that the laser beam is perpendicular to the wall surface. Adjusting is disclosed. In this technique, the laser beam can be made parallel to the ground only when the wall surface is perpendicular to the ground, but the problem is not solved because the wall surface is not necessarily perpendicular to the ground. Therefore, it cannot be said that it is a suitable technique.
In addition, as shown in FIG. 14 (the wall surface 3 is shown in a column shape), the ground 2 is not necessarily inclined in only one direction, and may be inclined in two directions. Will be more difficult to adjust.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、レーザビームの走査面を、より簡単に地面と平行に設定できるレーザレーダ装置の設置角度設定システム及びレーザレーダ装置の設置角度設定方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an installation angle setting system for a laser radar apparatus and an installation angle setting for a laser radar apparatus that can more easily set a laser beam scanning plane parallel to the ground. It is to provide a method.

請求項1記載のレーザレーダ装置の設置角度設定システムによれば、本体が設置面に設置された状態で、レーザビームの走査面を俯角方向に傾斜させること,並びに90°変化させることが可能に構成されたレーザレーダ装置を用いる。そして、ユーザインターフェイス手段は、先ず、レーザレーダ装置の走査面を俯角方向に傾斜させるようにユーザに対して報知し、ユーザにより前記作業を完了したことを示す応答があると、レーザレーダ装置に、レーザビームを基準角度0°から一方向に所定角度θ0で走査させて測定される距離l0aと、レーザビームを基準角度0°から反対方向に前記所定角度θ0で走査させて測定される距離l0bとが等しくなるまで、走査面を傾斜させるように前記ユーザに対して報知を行う。   According to the laser radar apparatus installation angle setting system according to claim 1, it is possible to tilt the scanning surface of the laser beam in the depression direction and change it by 90 ° while the main body is installed on the installation surface. The configured laser radar device is used. Then, the user interface means first notifies the user to incline the scanning surface of the laser radar device in the depression direction, and if there is a response indicating that the operation is completed by the user, the laser radar device A distance l0a measured by scanning the laser beam from the reference angle 0 ° in one direction at a predetermined angle θ0, and a distance l0b measured by scanning the laser beam from the reference angle 0 ° in the opposite direction at the predetermined angle θ0. Until the two are equal, the user is informed to tilt the scanning plane.

そして、前記距離l0a,l0bが等しくなると、レーザレーダ装置におけるレーザビームの走査面を地面と直角にするようにユーザに対して報知し、ユーザからの作業完了応答があると、レーザレーダ装置が走査した測定結果のうち、2点の走査角度θ1,θ2について測定された距離l1,l2に基づいて、レーザビームが基準角度0°にある状態で前記地面と平行になるまでの角度差θxを算出する。
それから、ユーザインターフェイス手段は、レーザレーダ装置の本体を、地面方向に角度差θxだけ傾けるようにユーザに対して報知し、ユーザからの作業完了応答があると、レーザレーダ装置におけるレーザビームの走査面を90°回転させるようにユーザに対して報知する。
When the distances l0a and l0b are equal, the user is notified that the scanning surface of the laser beam in the laser radar device is perpendicular to the ground. When there is a work completion response from the user, the laser radar device scans. Of the measured results, the angle difference θx until the laser beam is parallel to the ground in a state where the laser beam is at the reference angle 0 ° is calculated based on the distances l1 and l2 measured at the two scanning angles θ1 and θ2. To do.
Then, the user interface means informs the user that the main body of the laser radar apparatus is tilted by the angle difference θx toward the ground, and when there is a work completion response from the user, the scanning surface of the laser beam in the laser radar apparatus Is informed to the user to rotate 90 °.

すなわち、地面がレーザビームの走査角±90度方向について傾いていれば、走査面を俯角方向に傾斜させた状態で測定した距離l0a,l0bは等しい長さにならない。したがって、距離l0a,l0bが等しくなるように走査面を傾斜させれば、走査面は走査角±90度方向に対して平行になる。次に、走査面を90°変化させて走査角度θ1,θ2について距離l1,l2を測定すれば、レーザビームが基準角度0°方向について地面と平行になるまでの角度差θxを計算により求めることができ、角度差θxが求められれば、レーザレーダ装置の本体を地面方向に角度差θxだけ傾けてレーザビームの走査面を90°回転させることで、走査面が基準角度0°方向についても地面と平行なる。従って、従来よりも調整作業を簡単にすることができる。   That is, if the ground is inclined in the direction of the laser beam scanning angle ± 90 degrees, the distances l0a and l0b measured with the scanning surface inclined in the depression direction are not equal in length. Therefore, if the scanning plane is inclined so that the distances l0a and l0b are equal, the scanning plane becomes parallel to the direction of the scanning angle ± 90 degrees. Next, by changing the scanning plane by 90 ° and measuring the distances l1 and l2 with respect to the scanning angles θ1 and θ2, the angle difference θx until the laser beam becomes parallel to the ground in the reference angle 0 ° direction can be obtained by calculation. When the angle difference θx is obtained, the laser radar apparatus main body is tilted by the angle difference θx toward the ground surface and the laser beam scanning surface is rotated by 90 ° so that the scanning surface is grounded even in the reference angle 0 ° direction. Parallel. Therefore, the adjustment work can be simplified as compared with the conventional case.

請求項2記載のレーザレーダ装置の設置角度設定システムによれば、ユーザインターフェイス手段は、前記所定角度θ0を45°に設定し、前記距離l0a,l0bのうち、距離が短い方をl01,距離が長い方をl02とすると、目標距離角度θAを次式により計算し、
θA=tan−1(l01/l02)
前記目標距離角度θAについて前記レーザレーダ装置により測定される距離l0xに、前記距離l0a,l0bを等しくするようにユーザに報知する。
According to the installation angle setting system of the laser radar device according to claim 2, the user interface means sets the predetermined angle θ0 to 45 °, and among the distances l0a and l0b, the shorter distance is l01 and the distance is If the longer one is l02, the target distance angle θA is calculated by the following equation:
θA = tan −1 (101/102)
The user is informed that the distances l0a and l0b are equal to the distance l0x measured by the laser radar device with respect to the target distance angle θA.

すなわち、所定角度θ0が45°の場合、地面に対して距離l02の走査線がなす角度が目標距離角度θAであり、レーザビームの走査面を(45°−θA)だけ傾ければ、走査面が走査角±90度方向について地面と平行になる。この調整は、目標距離角度θAについて測定された距離l0xに、走査角45°について測定される距離l0a,l0bが等しくなるように調整することに等しい。したがって、ユーザに対して具体的な目標値が提示されるので、ユーザは調整をより容易に行うことができる。   That is, when the predetermined angle θ0 is 45 °, the angle formed by the scanning line at the distance 102 with respect to the ground is the target distance angle θA, and if the scanning surface of the laser beam is inclined by (45 ° −θA), the scanning surface Is parallel to the ground in the direction of the scanning angle ± 90 degrees. This adjustment is equivalent to adjusting the distances l0a and l0b measured for the scanning angle of 45 ° to be equal to the distance l0x measured for the target distance angle θA. Therefore, since a specific target value is presented to the user, the user can make adjustment more easily.

請求項3記載のレーザレーダ装置の設置角度設定システムによれば、ユーザインターフェイス手段は、角度θ1と地面と直角となる角度との差である角度αを(1)式により算出する。
l1・cosα=l2・cos(α+θ1−θ2) …(1)
すなわち、(1)式の両辺は、レーザレーダ装置におけるレーザビームの照射点から地面に下ろした垂線の長さを示している。そして、角度αを求めれば、基準角度におけるレーザビームが地面と平行になるまでの角度差θxは、(2)式により算出できる。
According to the installation angle setting system of the laser radar device of the third aspect, the user interface means calculates the angle α, which is the difference between the angle θ1 and the angle perpendicular to the ground, by the equation (1).
l1 · cos α = l2 · cos (α + θ1−θ2) (1)
That is, both sides of the formula (1) indicate the length of a perpendicular line that is lowered from the laser beam irradiation point to the ground in the laser radar device. Then, if the angle α is obtained, the angle difference θx until the laser beam at the reference angle becomes parallel to the ground can be calculated by equation (2).

θx=α+θ1−90° …(2)
請求項4記載のレーザレーダ装置の設置角度設定システムによれば、ユーザインターフェイス手段は、レーザレーダ装置の本体を地面方向に角度差θxだけ傾けるため、レーザビームの走査角度が、角度θ2と角度差θxとの差である角度(θ2−θx)を示す際に検出される距離が距離l2となるように調整することをユーザに報知する。ユーザがそのように調整を行うことにより、レーザビームの走査面が地面と直角になっている状態で、基準角度におけるレーザビームが地面と平行になるように調整できる。
θx = α + θ1-90 ° (2)
According to the installation angle setting system of the laser radar device according to claim 4, since the user interface means tilts the main body of the laser radar device toward the ground by the angle difference θx, the scanning angle of the laser beam is different from the angle θ2. The user is informed that the distance detected when indicating the angle (θ2−θx) that is the difference from θx is adjusted to be the distance l2. By making such adjustment, the user can make adjustment so that the laser beam at the reference angle is parallel to the ground in a state where the scanning plane of the laser beam is perpendicular to the ground.

第1実施例であり、レーザレーダ装置の設置角度を調整する手順を説明する図(その1)FIG. 1 is a diagram for explaining a procedure for adjusting an installation angle of a laser radar apparatus according to a first embodiment (part 1); レーザレーダ装置の設置角度を調整する手順を説明する図(その2)The figure explaining the procedure which adjusts the installation angle of a laser radar apparatus (the 2) レーザレーダ装置を壁面に設置した状態の(a)平面図、(b)側面図(A) plan view, (b) side view with laser radar device installed on wall surface 調整手順を示すフローチャートFlow chart showing the adjustment procedure パソコンのディスプレイに表示されるユーザインターフェイス画面を示す図(その1)The figure which shows the user interface screen which is displayed on the display of the personal computer (the 1) 同ユーザインターフェイス画面を示す図(その2)Figure showing the user interface screen (2) 同ユーザインターフェイス画面を示す図(その3)Figure showing the user interface screen (Part 3) 第2実施例を示す図5相当図(その1)FIG. 5 equivalent view showing the second embodiment (part 1) 図8相当図(その2)Figure 8 equivalent (part 2) 図8相当図(その3)Figure 8 equivalent (part 3) 走査面が走査角±90°方向について地面と非平行の状態で測定された距離の一例を示す図The figure which shows an example of the distance measured in the state where a scanning surface is non-parallel to the ground about a scanning angle ± 90 ° direction 従来技術を説明する図(その1)Diagram for explaining the prior art (part 1) 従来技術を説明する図(その2)Diagram for explaining the prior art (2) 従来技術を説明する図(その3)Diagram for explaining the prior art (No. 3)

(第1実施例)
以下、第1実施例について図1ないし図7を参照して説明する。また、図12及び図13と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。図1(a),(b)及び図3は、本実施例で使用するレーザレーダ装置11の特徴的な構成を示すもので、図1(a),(b)は側面図である。一般的なレーザレーダ装置1では、図1(a)に示しているように、レーザビームは水平方向に走査面が拡がるように出力される。レーザレーダ装置11は、壁面(設置面)3に本体11aが設置された状態で、図1(b)に示すように、走査面、すなわち出力部11bが地面2に対して俯角方向に傾斜可能となるように構成されている。また、図3(a)は平面図、図3(b)は図1と同様に側面図であり、レーザレーダ装置11は、走査面が地面2に対して垂直となるように、出力部11bが90°回転可能に構成されている。
(First embodiment)
The first embodiment will be described below with reference to FIGS. Also, the same parts as those in FIG. 12 and FIG. FIGS. 1A, 1B, and 3 show a characteristic configuration of the laser radar device 11 used in this embodiment, and FIGS. 1A and 1B are side views. In a general laser radar device 1, as shown in FIG. 1A, a laser beam is output so that the scanning surface expands in the horizontal direction. The laser radar device 11 can tilt the scanning surface, that is, the output unit 11b with respect to the ground surface 2 in the depression direction, as shown in FIG. 1B, with the main body 11a installed on the wall surface (installation surface) 3. It is comprised so that. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a side view similar to FIG. 1, and the laser radar device 11 includes an output unit 11b so that the scanning plane is perpendicular to the ground 2. Is configured to be rotatable by 90 °.

レーザレーダ装置11には、パーソナルコンピュータ(パソコン,ユーザインターフェイス手段)12が通信線13を介して接続されており、両者は例えばシリアル通信インターフェイスを介して通信可能となっている。パソコン12は、レーザレーダ装置11を使用して計測を行う場合のユーザインターフェイスプログラムが搭載されており、ユーザの入力操作に応じてレーザレーダ装置11に測定指示を出力したり、レーザレーダ装置11による測定結果をディスプレイ12Dに表示させる。また、ユーザに対して必要なメッセージをディスプレイ12Dに表示したり、図示しないスピーカを介して音声で出力するなどして報知を行う。   A personal computer (personal computer, user interface means) 12 is connected to the laser radar device 11 via a communication line 13, and both can communicate with each other via, for example, a serial communication interface. The personal computer 12 is equipped with a user interface program for performing measurement using the laser radar device 11, and outputs a measurement instruction to the laser radar device 11 in accordance with a user's input operation, or by the laser radar device 11. The measurement result is displayed on the display 12D. In addition, the user is notified by displaying a necessary message on the display 12D or by outputting the message via a speaker (not shown).

次に、本実施例の作用、すなわち、レーザレーダ装置11の設置角度を調整する手順について図1,図2,図4〜図7を参照して説明する。図1は、設置角度の調整手順を説明する図であり、図4は、同手順を示すフローチャートである。図1に示すように、壁面3が水平に対して垂直に立ち上がっているとして、地面2は水平面より俯角方向に傾斜しているとする。   Next, the operation of this embodiment, that is, the procedure for adjusting the installation angle of the laser radar device 11 will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 4 to 7. FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a procedure for adjusting the installation angle, and FIG. 4 is a flowchart illustrating the procedure. As shown in FIG. 1, it is assumed that the wall surface 3 rises perpendicular to the horizontal, and the ground surface 2 is inclined in the depression direction from the horizontal plane.

ユーザは、レーザレーダ装置11を監視したい場所の地面2に立設する壁面3に設置すると(S1)、次に、レーザレーダ装置11の出力部11bを、図1(b)に示すように俯角方向に傾ける(S2)。それから、その状態でレーザレーダ装置11に走査を実行させる(S3)。図1(c)は、ステップS3で行われる走査の状態を正面から見た図である。すると、パソコン12のディスプレイ12Dには、図5に示すように測定結果(走査角度について測定された距離)がリストとして表示される。ここでは、走査角0.5°毎に測定された距離(m)が表示されている。   When the user installs the laser radar device 11 on the wall surface 3 standing on the ground 2 where he wants to monitor (S1), the output unit 11b of the laser radar device 11 is then turned down as shown in FIG. Tilt in the direction (S2). Then, the laser radar apparatus 11 is caused to perform scanning in that state (S3). FIG. 1C is a front view of the scanning state performed in step S3. Then, the measurement result (distance measured with respect to the scanning angle) is displayed as a list on the display 12D of the personal computer 12 as shown in FIG. Here, the distance (m) measured at every scanning angle of 0.5 ° is displayed.

ここで、ユーザは、特定の走査角度θ0(例えば±45°とする。所定角度)について測定された距離l0a,l0bに着目し(S4,S5)、これらの距離l0a,l0bが等しくなるまで走査面,ここではレーザレーダ装置11の本体11aを、走査角±90°方向に傾けながら走査を繰り返し、距離l0a,l0bが等しくなった時点で、本体11aを傾斜させた状態のまま壁面3に固定する(図1(d)参照,S6,第1ステップ)。図6は、走査角度±45°で測定された距離l0a,l0bが何れも2.40mで等しくなった状態を示している。これにより、図1(e)に示すように、レーザレーダ装置11の走査面は、当該装置11を正面方向から見た場合に地面と平行となるように調整される。   Here, the user pays attention to the distances l0a and l0b measured for a specific scanning angle θ0 (for example, ± 45 °, a predetermined angle) (S4 and S5), and scans until these distances l0a and l0b become equal. Surface, here the main body 11a of the laser radar device 11 is repeatedly scanned while tilting in the direction of the scanning angle ± 90 °, and when the distances l0a and l0b become equal, the main body 11a is fixed to the wall surface 3 while being tilted. (Refer to FIG. 1 (d), S6, first step). FIG. 6 shows a state where the distances l0a and l0b measured at a scanning angle of ± 45 ° are both equal at 2.40 m. Thereby, as shown in FIG.1 (e), the scanning surface of the laser radar apparatus 11 is adjusted so that it may become parallel with the ground, when the said apparatus 11 is seen from a front direction.

次に、ユーザは、出力部11bの俯角方向への傾きを元に戻してから、出力部11bを、通常の使用方向に対して90°回転させて、図2(a)に示す状態,すなわち、走査面が地面2と直角となるようにする(S7)。その状態で、レーザレーダ装置11に地面2を走査させる。走査角は、レーザビームを正面方向に出力した状態を基準角度0°とし、その基準角度から、ここでは地面2に対する測定距離が短くなる方向をプラスとする。図2(a)はレーザビームによる走査の状態を示している。測定結果は図5と同様に、パソコン12のディスプレイ12Dにリストとして表示される(図7参照)。   Next, after returning the inclination of the output unit 11b to the depression direction, the user rotates the output unit 11b by 90 ° with respect to the normal use direction, that is, the state shown in FIG. The scanning plane is set to be perpendicular to the ground 2 (S7). In this state, the laser radar apparatus 11 is caused to scan the ground 2. As for the scanning angle, a state in which the laser beam is output in the front direction is set to a reference angle of 0 °, and a direction in which the measurement distance with respect to the ground 2 is shortened from the reference angle here is positive. FIG. 2A shows a state of scanning with a laser beam. The measurement results are displayed as a list on the display 12D of the personal computer 12 as in FIG. 5 (see FIG. 7).

ユーザは、上記測定結果を参照して適当な2ポイントを選択する。ここでは、図7(a)に示すp1「走査角14.0°;距離5.76m」と、図7(b)に示すp2「走査角10.0°;距離9.57m」とを選択したものとする。ここで、p1の走査角がθ1,測定距離がl1に対応し、p2の走査角がθ2,測定距離がl2に対応する(S8,S9,第2ステップ)。   The user selects appropriate two points with reference to the measurement result. Here, p1 “scanning angle 14.0 °; distance 5.76 m” shown in FIG. 7A and p2 “scanning angle 10.0 °; distance 9.57 m” shown in FIG. 7B are selected. Shall be. Here, the scan angle of p1 corresponds to θ1, the measurement distance corresponds to l1, the scan angle of p2 corresponds to θ2, and the measurement distance corresponds to l2 (S8, S9, second step).

図2(a)に示すように、地面2に立つ垂線(レーザレーダ装置11におけるレーザビームの照射点から地面に下ろした垂線)より距離l1の走査線がなす角をαとし、基準角度におけるレーザビームが、地面2と平行になるまで俯角方向に調整する角度をθxとする。すると、幾何学的関係より(1)式及び(2)式が成り立つ。
l1・cosα=l2・cos(α+θ1−θ2) …(1)
θx=α+θ1−90° …(2)
すなわち、(1)式の両辺は上記垂線の長さを示している。そして、角度αを求めれば、基準角度におけるレーザビームが地面2と平行になるまでの角度差θxは、(2)式により算出できる。(1)式より、角度αは以下のように求められる。
l1・cosα/l2=cosα・cos(θ1−θ2)
+sinα・sin(θ1−θ2)
l1/l2=cos(θ1−θ2)+tanα・sin(θ1−θ2)
tanα={l1/l2−cos(θ1−θ2)}/sin(θ1−θ2)
α=tan−1[{l1/l2−cos(θ1−θ2)}/sin(θ1−θ2)]
As shown in FIG. 2 (a), an angle formed by a scanning line at a distance l1 from a vertical line standing on the ground surface 2 (a vertical line extending from the laser beam irradiation point in the laser radar device 11 to the ground surface) is α, and the laser at the reference angle. An angle at which the beam is adjusted in the depression direction until the beam is parallel to the ground surface 2 is defined as θx. Then, Expressions (1) and (2) are established from the geometric relationship.
l1 · cos α = l2 · cos (α + θ1−θ2) (1)
θx = α + θ1-90 ° (2)
That is, both sides of the formula (1) indicate the length of the perpendicular line. Then, if the angle α is obtained, the angle difference θx until the laser beam at the reference angle becomes parallel to the ground 2 can be calculated by equation (2). From the equation (1), the angle α is obtained as follows.
l1 · cos α / l2 = cos α · cos (θ1−θ2)
+ Sin α · sin (θ1-θ2)
l1 / l2 = cos (θ1-θ2) + tan α · sin (θ1-θ2)
tan α = {l1 / l2-cos (θ1-θ2)} / sin (θ1-θ2)
α = tan −1 [{l1 / l2-cos (θ1-θ2)} / sin (θ1-θ2)]

上述したp1,p2の測定結果についてユーザが角度θxを計算するとθx=4°となる(S10,第3ステップ)。図2(b)に示すように、レーザレーダ装置11の走査角が角度(θ2−θx)となったときに測定された距離がl2になれば、レーザビームの基準角度が地面2と平行になる。
θ2−θx=10°−4°=6°
となるから、ユーザは、レーザレーダ装置11の出力部11bを、本体11aに対して俯角方向に傾けて、図7(c)に示すように、走査角6°において測定される距離がl2=9.57mとなるように調整する(S11)。そのように調整すれば、レーザビームの基準角度は地面2と平行になるので、その状態で、図2(c)に示すように出力部11bを90°回転させれば(S12,第4ステップ)レーザビームの走査面は地面2と平行になる。
When the user calculates the angle θx for the measurement results of p1 and p2 described above, θx = 4 ° is obtained (S10, third step). As shown in FIG. 2B, when the distance measured when the scanning angle of the laser radar device 11 becomes an angle (θ2−θx) becomes l2, the reference angle of the laser beam is parallel to the ground 2. Become.
θ2-θx = 10 ° -4 ° = 6 °
Therefore, the user tilts the output unit 11b of the laser radar device 11 in the depression direction with respect to the main body 11a, and the distance measured at a scanning angle of 6 ° is 12 = as shown in FIG. It adjusts so that it may be 9.57 m (S11). If adjusted in this way, the reference angle of the laser beam is parallel to the ground surface 2. In this state, if the output unit 11b is rotated 90 ° as shown in FIG. 2C (S12, fourth step). ) The scanning surface of the laser beam is parallel to the ground 2.

以上のように本実施例によれば、レーザレーダ装置11について、本体11aが壁面3に設置された状態でレーザビームの走査面を俯角方向に傾斜させること,並びに90°変化させることが可能な構成を採用する。パソコン12は、レーザレーダ装置11の走査面を俯角方向に傾斜させるようにユーザに対して報知し、ユーザにより前記作業を完了したことを示す応答があると、レーザビームを基準角度0°から一方向に角度45°で走査して測定される距離l0aと、レーザビームを基準角度0°から反対方向に角度45°で走査して測定される距離l0bとが等しくなるまで、走査面を傾斜させるようにユーザに対して報知を行う。   As described above, according to the present embodiment, the laser radar device 11 can tilt the scanning surface of the laser beam in the depression direction and change by 90 ° with the main body 11a installed on the wall surface 3. Adopt the configuration. When the personal computer 12 notifies the user that the scanning plane of the laser radar device 11 is inclined in the depression direction, and the user indicates that the operation has been completed, the personal computer 12 changes the laser beam from the reference angle of 0 °. The scanning plane is tilted until the distance l0a measured by scanning in the direction at an angle of 45 ° is equal to the distance l0b measured by scanning the laser beam at an angle of 45 ° in the opposite direction from the reference angle of 0 °. In this way, the user is notified.

そして、前記距離l0a,l0bが等しくなると、レーザビームの走査面を地面2と直角にした状態で、2つの走査角度θ1,θ2について地面までの距離l1,l2をそれぞれ測定し、その測定結果に基づいて、レーザビームが基準角度0°にある状態で、地面2と平行になるまでの角度差θxを算出する。そして、レーザレーダ装置11の本体11aを地面2の方向に角度差θxだけ傾けて、レーザビームの走査面を90°回転させるようにした。   When the distances l0a and l0b are equal, the distances l1 and l2 to the ground are measured for the two scanning angles θ1 and θ2, respectively, with the scanning plane of the laser beam being perpendicular to the ground 2, and the measurement results are Based on this, the angle difference θx until the laser beam is parallel to the ground 2 in a state where the laser beam is at the reference angle 0 ° is calculated. Then, the main body 11a of the laser radar device 11 is tilted by the angle difference θx in the direction of the ground 2 so that the scanning surface of the laser beam is rotated by 90 °.

すなわち、地面がレーザビームの走査角±90度方向について傾いていれば、走査面を俯角方向に傾斜させた状態で測定した距離l0a,l0bは等しい長さにならず、距離l0a,l0bが等しくなるように走査面を傾斜させれば、走査面は走査角±90度方向に対して平行になる。次に、走査面を90°変化させて走査角度θ1,θ2について距離l1,l2を測定すれば、レーザビームが基準角度から地面2と平行になるまでの角度差θxを計算により求めることができ、角度差θxが求められれば、レーザレーダ装置11の本体11aを地面2の方向に角度差θxだけ傾けてレーザビームの走査面を90°回転させることで、レーザビームの走査面が地面2と平行なる。従って、従来よりも調整作業を簡単にすることができる。   That is, if the ground is inclined with respect to the laser beam scanning angle ± 90 degrees, the distances l0a and l0b measured with the scanning surface tilted in the depression direction are not equal in length, and the distances l0a and l0b are equal. If the scanning surface is tilted so as to become, the scanning surface becomes parallel to the scanning angle ± 90 degrees direction. Next, by changing the scanning plane by 90 ° and measuring the distances l 1 and l 2 with respect to the scanning angles θ 1 and θ 2, the angle difference θx until the laser beam becomes parallel to the ground 2 from the reference angle can be obtained by calculation. If the angle difference θx is obtained, the laser beam scanning surface is changed from the ground 2 by tilting the main body 11a of the laser radar device 11 in the direction of the ground 2 by the angle difference θx and rotating the laser beam scanning surface by 90 °. Parallel. Therefore, the adjustment work can be simplified as compared with the conventional case.

そして、角度θ1と地面2と直角となる角度との差である角度αを(1)式により算出し、基準角度におけるレーザビームが地面2と平行になるまでの角度差θxを(2)式により算出することができる。また、本体11aを地面2の方向に角度差θxだけ傾けるため、レーザビームの走査角度が、角度θ2と角度差θxとの差である角度(θ2−θx)を示す際に検出される距離が距離l2となるように調整するので、レーザビームの走査面が地面2と直角になっている状態で、基準角度におけるレーザビームが地面2と平行になるように調整できる。   Then, the angle α, which is the difference between the angle θ1 and the angle perpendicular to the ground 2 is calculated by the equation (1), and the angle difference θx until the laser beam at the reference angle becomes parallel to the ground 2 is calculated by the equation (2). Can be calculated. Further, since the main body 11a is tilted in the direction of the ground 2 by the angle difference θx, the distance detected when the scanning angle of the laser beam shows an angle (θ2−θx) that is the difference between the angle θ2 and the angle difference θx. Since the distance l2 is adjusted, the laser beam at the reference angle can be adjusted to be parallel to the ground 2 in a state where the scanning plane of the laser beam is perpendicular to the ground 2.

(第2実施例)
図8ないし図11は第2実施例であり、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第2実施例は、第1実施例と同様の手順でレーザレーダ装置11の設置角度を調整する場合に、パソコン12が関与する度合をより高めてユーザの作業負担を軽減する例を示す。
(Second embodiment)
8 to 11 show a second embodiment. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Hereinafter, different parts will be described. In the second embodiment, when the installation angle of the laser radar device 11 is adjusted in the same procedure as in the first embodiment, the degree of involvement of the personal computer 12 is further increased to reduce the work burden on the user.

図8ないし図10は、図5ないし図7と同様にパソコン12のディスプレイ12Dに表示されるユーザインターフェイス画面の例である。先ず、パソコン12は、図8(a)に示すように「レーザレーダを取り付けてください。」といった文字メッセージを表示させる。ユーザが、そのメッセージに従いレーザレーダ装置11を壁面3に設置して(S1)、例えばジョイパッドやマウスなどのポインティングデバイスにより画面上の「次へ」をクリックする(作業完了応答)。   8 to 10 are examples of user interface screens displayed on the display 12D of the personal computer 12 as in FIGS. First, the personal computer 12 displays a text message such as “Please attach a laser radar” as shown in FIG. The user installs the laser radar device 11 on the wall surface 3 according to the message (S1), and clicks “next” on the screen with a pointing device such as a joypad or a mouse (operation completion response).

すると、次は図8(b)に示すように「レーザレーダを俯角方向に傾けてください。」といった文字メッセージを表示させる。ユーザが、そのメッセージに従い出力部11bを俯角方向に傾けてから(S2)画面上の「次へ」をクリックすると、次は図8(c)に示すように「レーザ走査を開始してください。」といった文字メッセージを表示させる。ユーザが「次へ」をクリックすると、レーザレーダ装置11による走査が開始され(S3)、測定結果が図8(d)に示すように表示される。   Then, next, as shown in FIG. 8B, a text message such as “tilt the laser radar in the depression direction” is displayed. When the user tilts the output unit 11b in the depression direction according to the message and clicks “Next” on the screen (S2), next, “Start laser scanning as shown in FIG. 8C”. "Is displayed. When the user clicks “Next”, scanning by the laser radar device 11 is started (S3), and the measurement result is displayed as shown in FIG. 8D.

ここで、第1実施例のように走査角度θ0を±45°として、図1(c)に示すようにl0a(l01)<l0b(l02)である場合に、地面と走査角度−45°の走査線とがなす角度をθA(目標距離角度)とする。このとき、
45°+θA=90°
となるように走査面を調整すれば、走査面が地面と平行になるから、走査面を傾ける角度,傾け角θBとすると、
θB=90°−45°−θA=45°−θA
となる。
Here, when the scanning angle θ0 is ± 45 ° as in the first embodiment, and when l0a (l01) <l0b (l02) as shown in FIG. The angle formed by the scanning line is defined as θA (target distance angle). At this time,
45 ° + θA = 90 °
If the scanning surface is adjusted so that the scanning surface becomes parallel to the ground, the angle at which the scanning surface is tilted, the tilt angle θB,
θB = 90 ° −45 ° −θA = 45 ° −θA
It becomes.

角度θAは、次式により算出できる。
θA=tan−1(l0a/l0b) …(3)
ここで、図11に示すようにl0a=2.08m,l0b=2.96mであれば、
θA=tan−1(2.08/2.96)=35[deg]
となるから、
θB=45°−35°=10°
となる。
The angle θA can be calculated by the following equation.
θA = tan −1 (10a / 10b) (3)
Here, as shown in FIG. 11, if l0a = 2.08 m and l0b = 2.96 m,
θA = tan −1 (2.08 / 2.96) = 35 [deg]
So,
θB = 45 ° −35 ° = 10 °
It becomes.

すなわち、現状で走査角度35°について測定されている距離2.40m(距離l0x)に、走査角度±45°での測定距離l0a,l0bが等しくなれば、走査面の角度を10°傾けたことになる。そこで、パソコン12は、例えば図9(a)に示すように「表示の角度にて表示の距離となるようにレーザレーダの取り付け角度を調整してください。」とのメッセージと共に、角度45°における目標調整距離2.40mを表示する。ユーザが調整を完了して「次へ」をクリックすると(以上がS4〜S6相当処理)、パソコン12は、例えば図9(b)に示すように「俯角方向の傾きを戻し、レーザ走査面に対して90°レーザレーダを回転させてください。」とのメッセージを表示する(S7)。   That is, if the measured distances l0a and l0b at the scanning angle ± 45 ° are equal to the distance of 2.40 m (distance l0x) currently measured at the scanning angle of 35 °, the angle of the scanning surface is inclined by 10 °. become. Therefore, for example, as shown in FIG. 9A, the personal computer 12 has an angle of 45 ° with a message “Adjust the mounting angle of the laser radar so as to be the display distance at the display angle”. The target adjustment distance 2.40 m is displayed. When the user completes the adjustment and clicks “Next” (the above processing is equivalent to S4 to S6), the personal computer 12 returns to the laser scanning surface by returning the inclination in the depression direction, for example, as shown in FIG. The message “Please rotate the 90 ° laser radar” is displayed (S7).

続いてパソコン12は、図9(c),(d)に示すように測定結果を表示するのに伴い、ユーザにθ1,θ2を選択させるためのメッセージを表示する。「θ1を入力してください。」,「θ2を入力してください。」等である。例えば、ユーザが図9(c)よりθ1=15°を選択し、図9(d)よりθ2=10°を選択してそれぞれの画面で「次へ」をクリックすると、パソコン12は、それらの選択結果に応じて第1実施例と同様に、(1)式,(2)式に従い角度差θxを計算し、角度(θ2−θx)を計算した結果を図10(a)に示すように表示する。   Subsequently, as shown in FIGS. 9C and 9D, the personal computer 12 displays a message for causing the user to select θ1 and θ2 as the measurement result is displayed. “Enter θ1”, “Enter θ2”, etc. For example, when the user selects θ1 = 15 ° from FIG. 9C, selects θ2 = 10 ° from FIG. 9D, and clicks “Next” on each screen, the personal computer 12 Similar to the first embodiment, the angle difference θx is calculated according to the formulas (1) and (2) according to the selection result, and the result of calculating the angle (θ2−θx) is shown in FIG. indicate.

この場合、角度(θ2−θx)=6°であり、例えば「表示の角度(6°)にて表示の距離(l2=9.57m)になるようにレーザレーダの取り付け角度を調整してください」といったメッセージを表示する(S11)。ユーザが、そのメッセージに従い出力部11bの角度調整を行い「次へ」をクリックすると、パソコン12は、図10(b)に示すように「レーザレーダを90°回転してください。」といった文字メッセージを表示させる。ユーザが、そのメッセージに従い出力部11bを90°回転させてから(S12)画面上の「終了」をクリックすると処理を終了する。   In this case, the angle (θ2−θx) = 6 °. For example, “Adjust the laser radar mounting angle so that the display distance (l2 = 9.57 m) at the display angle (6 °). Is displayed (S11). When the user adjusts the angle of the output unit 11b according to the message and clicks “Next”, the personal computer 12 displays a text message such as “Please rotate the laser radar 90 °” as shown in FIG. Is displayed. When the user rotates the output unit 11b by 90 ° according to the message (S12) and clicks “end” on the screen, the process is ended.

以上のように第2実施例によれば、パソコン12は、走査角度θ0=±45°で測定される距離l0a,l0bから目標距離角度θAを(3)式により計算し、目標距離角度θAについてレーザレーダ装置11により測定される距離l0xに、距離l0a,l0bを等しくするようにユーザに報知する。すなわち、所定角度θ0が45°の場合、地面に対して距離l02の走査線がなす角度が目標距離角度θAであり、レーザビームの走査面を(45°−θA)だけ傾ければ、走査面は走査角±90度方向について地面と平行になる。この調整は、目標距離角度θAについて測定された距離l0xに、走査角±45°で測定される距離l0a,l0bが等しくなるように調整することに等しい。したがって、ユーザに対して具体的な目標値が提示されるので、ユーザは調整をより容易に行うことができる。   As described above, according to the second embodiment, the personal computer 12 calculates the target distance angle θA from the distances l0a and l0b measured at the scanning angle θ0 = ± 45 ° by the equation (3), and the target distance angle θA is calculated. The user is notified that the distances l0a and l0b are equal to the distance l0x measured by the laser radar device 11. That is, when the predetermined angle θ0 is 45 °, the angle formed by the scanning line at the distance 102 with respect to the ground is the target distance angle θA, and if the scanning surface of the laser beam is inclined by (45 ° −θA), the scanning surface Is parallel to the ground in the direction of the scanning angle ± 90 degrees. This adjustment is equivalent to adjusting the distances l0a and l0b measured at the scanning angle ± 45 ° to be equal to the distance l0x measured for the target distance angle θA. Therefore, since a specific target value is presented to the user, the user can make adjustment more easily.

また、パソコン12は、レーザレーダ装置11におけるレーザビームの走査面を地面2と直角にするようにユーザに対して報知し、ユーザからの作業完了応答があると、レーザレーダ装置11が走査した測定結果のうち、2点の走査角度θ1,θ2について測定された距離l1,l2に基づいて角度差θxを算出する。それから、レーザレーダ装置11の本体1aを、地面方向に角度差θxだけ傾けるようにユーザに対して報知し、作業完了応答があると、レーザビームの走査面を90°回転させるようにユーザに対して報知する。   In addition, the personal computer 12 notifies the user that the scanning surface of the laser beam in the laser radar device 11 is perpendicular to the ground 2, and when there is a work completion response from the user, the measurement performed by the laser radar device 11 is scanned. Of the results, the angle difference θx is calculated based on the distances l1 and l2 measured for the two scanning angles θ1 and θ2. Then, the user is informed that the main body 1a of the laser radar device 11 is tilted by the angle difference θx toward the ground, and when there is a work completion response, the user is prompted to rotate the laser beam scanning plane by 90 °. To inform.

すなわち、パソコン12が角度差θxを計算するので、ユーザ自身が計算を行う必要がない。そして、ディスプレイ12Dに表示されるユーザインターフェイス画面を参照し、報知されるメッセージに従った手順で作業すれば、レーザビームの走査面が地面2と平行なるように簡単に調整できる。また、パソコン12は、本体11aを地面方向に角度差θxだけ傾けるために、レーザビームの走査角度が、角度θ2と角度差θxとの差である角度(θ2−θx)を示す際に検出される距離が距離l2となるように調整することをユーザに報知する。したがって、ユーザがそのように調整を行えば、走査面が地面2と直角になっている状態で、基準角度におけるレーザビームが地面2と平行になるように調整できる。   That is, since the personal computer 12 calculates the angle difference θx, the user does not need to perform the calculation. Then, by referring to the user interface screen displayed on the display 12D and performing a procedure according to the notified message, the laser beam scanning plane can be easily adjusted to be parallel to the ground surface 2. Further, the personal computer 12 is detected when the scanning angle of the laser beam indicates an angle (θ2−θx) which is a difference between the angle θ2 and the angle difference θx in order to tilt the main body 11a toward the ground by the angle difference θx. The user is notified that the distance to be adjusted becomes the distance l2. Therefore, if the user performs such adjustment, the laser beam at the reference angle can be adjusted to be parallel to the ground 2 in a state where the scanning plane is perpendicular to the ground 2.

本発明は上記し又は図面に記載した実施例に限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
地面が水平面より仰角方向に傾斜している場合も同様に、角度差θx(符号は負となる)を求めることができる。
レーザビームの角度を調整する場合は、レーザレーダ装置11の本体11aを壁面3に取り付ける角度を調整しても良い。
走査角は、0.5°単位でなくても良い。また、所定角度θ0は45°に限ることはない。
The present invention is not limited to the embodiments described above or shown in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
Similarly, when the ground is inclined in the elevation direction from the horizontal plane, the angle difference θx (sign is negative) can be obtained.
When adjusting the angle of the laser beam, the angle at which the main body 11a of the laser radar device 11 is attached to the wall surface 3 may be adjusted.
The scanning angle need not be in units of 0.5 °. Further, the predetermined angle θ0 is not limited to 45 °.

第2実施例において、θ1,θ2をユーザに選択させることなく、パソコン12が適切な測定点を自動的に選択して角度差θxを計算しても良い。
また、第2実施例における図10(a)の指示メッセージは、「出力部を4°(=θx)地面方向に傾けてください。」としても良く、ユーザはその指示に応じて調整を行えばよい。第1実施例についても、同様に調整を行っても良い。
ユーザインターフェイス手段は、パーソナルコンピュータである必要はなく、レーザレーダ装置の専用機器であっても良い。また、ユーザインターフェイス手段がレーザレーダ装置の本体に設けられていても良い。
In the second embodiment, the personal computer 12 may automatically select an appropriate measurement point and calculate the angle difference θx without causing the user to select θ1 and θ2.
In addition, the instruction message in FIG. 10A in the second embodiment may be “Please tilt the output unit 4 ° (= θx) toward the ground.” If the user makes an adjustment according to the instruction, Good. The same adjustment may be made for the first embodiment.
The user interface means does not have to be a personal computer, and may be a dedicated device for the laser radar device. User interface means may be provided in the main body of the laser radar device.

2は地面、3は壁面(接地面)、11はレーザレーダ装置、11aは本体、11bは出力部、12はパーソナルコンピュータ(ユーザインターフェイス手段)を示す。   Reference numeral 2 denotes the ground, 3 denotes a wall surface (grounding surface), 11 denotes a laser radar device, 11a denotes a main body, 11b denotes an output unit, and 12 denotes a personal computer (user interface means).

Claims (8)

本体が設置面に設置された状態でレーザビームの走査面を俯角方向に傾斜させること,並びに前記走査面を90°変化させることが可能に構成され、前記レーザビームを照射した反射光を受光することで、対象物までの距離及び角度を測定するレーザレーダ装置と、
このレーザレーダ装置による測定結果,並びに作業指示メッセージをユーザに対して報知し、且つ前記測定結果に基づく演算処理を実行するユーザインターフェイス手段とで構成され、
前記ユーザインターフェイス手段は、前記レーザレーダ装置における前記走査面を前記俯角方向に傾斜させるようにユーザに対して報知し、
ユーザにより前記作業を完了したことを示す応答があると、前記レーザレーダ装置に、前記レーザビームを基準角度0°から一方向に所定角度θ0で走査しさせて測定される距離l0aと、前記レーザビームを基準角度0°から反対方向に前記所定角度θ0で走査させて測定される距離l0bとが等しくなるまで、前記走査面を傾斜させるように前記ユーザに対して報知を行い、
前記距離l0a,l0bが等しくなると、前記走査面を前記地面と直角にするようにユーザに対して報知し、
ユーザにより前記作業を完了したことを示す応答があると、前記レーザレーダ装置が走査した測定結果のうち、2点の走査角度θ1,θ2(θ1>θ2)について測定された距離l1,l2に基づいて、前記レーザビームが基準角度0°にある状態で前記地面と平行になるまでの角度差θxを算出し、
前記レーザレーダ装置の本体を、前記地面方向に前記角度差θxだけ傾けるようにユーザに対して報知し、
ユーザにより前記作業を完了したことを示す応答があると、前記走査面を90°回転させるようにユーザに対して報知することを特徴とするレーザレーダ装置の設置角度設定システム。
With the main body installed on the installation surface, the scanning surface of the laser beam can be tilted in the depression direction, and the scanning surface can be changed by 90 °, and the reflected light irradiated with the laser beam is received. A laser radar device for measuring the distance and angle to the object,
The measurement result by the laser radar device and the work instruction message are notified to the user, and configured by user interface means for executing arithmetic processing based on the measurement result,
The user interface means informs a user to incline the scanning plane in the laser radar device in the depression direction;
When there is a response indicating that the user has completed the work, the laser radar apparatus scans the laser beam from a reference angle 0 ° in one direction at a predetermined angle θ0, and the distance l0a is measured. Informing the user to tilt the scanning surface until the distance l0b measured by scanning the beam from the reference angle 0 ° in the opposite direction at the predetermined angle θ0 is equal,
When the distances l0a and l0b are equal, the user is informed to make the scanning plane perpendicular to the ground,
When there is a response indicating that the work is completed by the user, based on the distances l1 and l2 measured for two scanning angles θ1 and θ2 (θ1> θ2) among the measurement results scanned by the laser radar device. And calculating an angle difference θx until the laser beam is parallel to the ground in a state where the laser beam is at a reference angle of 0 °,
Informing the user that the main body of the laser radar device is tilted toward the ground by the angle difference θx,
An installation angle setting system for a laser radar apparatus, which notifies a user to rotate the scanning plane by 90 ° when a response indicating that the work is completed is made by the user.
前記ユーザインターフェイス手段は、前記所定角度θ0を45°に設定し、前記距離l0a,l0bのうち、距離が短い方をl01,距離が長い方をl02とすると、目標距離角度θAを次式により計算し、
θA=tan−1(l01/l02)
前記目標距離角度θAについて前記レーザレーダ装置により測定される距離l0xに、前記距離l0a,l0bを等しくするように、ユーザに報知することを特徴とする請求項1記載のレーザレーダ装置の設置角度設定システム。
The user interface means sets the predetermined angle θ0 to 45 °, and calculates the target distance angle θA by the following equation, assuming that the shorter one of the distances l0a and l0b is l01 and the longer distance is l02. And
θA = tan −1 (101/102)
2. The installation angle setting of the laser radar device according to claim 1, wherein the user is notified so that the distances l0a and l0b are equal to the distance l0x measured by the laser radar device with respect to the target distance angle θA. system.
前記ユーザインターフェイス手段は、前記角度θ1と、前記地面と直角となる角度との差である角度αを、(1)式により算出し、
l1・cosα=l1・cos(α+θ1−θ2) …(1)
前記角度差θxを、(2)式により算出することを特徴とする請求項1又は2記載のレーザレーダ装置の設置角度設定システム。
θx=α+θ1−90° …(2)
The user interface means calculates an angle α, which is a difference between the angle θ1 and an angle perpendicular to the ground, by the equation (1),
l1 · cos α = l1 · cos (α + θ1−θ2) (1)
3. An installation angle setting system for a laser radar device according to claim 1, wherein the angle difference θx is calculated by the equation (2).
θx = α + θ1-90 ° (2)
前記ユーザインターフェイス手段は、前記レーザレーダ装置の本体を前記地面方向に前記角度差θxだけ傾けるため、前記レーザビームの走査角度が、前記角度θ2と前記角度差θxとの差を示す際に検出される距離が前記距離l1となるように調整することをユーザに報知すること特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載のレーザレーダ装置の設置角度設定システム。   Since the user interface means tilts the main body of the laser radar device toward the ground by the angle difference θx, the scanning angle of the laser beam is detected when the difference between the angle θ2 and the angle difference θx is shown. The installation angle setting system for a laser radar device according to any one of claims 1 to 3, wherein the user is notified that the distance to be adjusted is the distance l1. レーザビームを照射した反射光を受光することで、対象物までの距離及び角度を測定するレーザレーダ装置を、地面に立設する設置面に設置した状態で、前記レーザビームの走査面を前記地面と平行に設定する方法であって、
前記レーザレーダ装置として、前記設置面に設置された状態で、前記レーザビームの走査面を俯角方向に傾斜させること,並びに前記走査面を90°変化させることが可能であるものを使用し、
前記走査面を前記俯角方向に傾斜させた状態で、前記レーザレーダ装置が、前記レーザビームを基準角度0°から一方向に所定角度θ0で走査して測定される距離l0aと、前記レーザビームを基準角度0°から反対方向に前記所定角度θ0で走査して測定される距離l0bとが等しくなるまで、前記走査面を傾斜させる第1ステップと、
前記走査面を前記地面と直角にした状態で、2つの走査角度θ1,θ2(θ1>θ2)について、前記地面までの距離l1,l2をそれぞれ測定する第2ステップと、
前記測定結果に基づいて、前記レーザビームが基準角度0°にある状態で、前記地面と平行になるまでの角度差θxを算出する第3ステップと、
前記レーザレーダ装置の本体を前記地面方向に前記角度差θxだけ傾けて、前記走査面を90°回転させる第4ステップとからなることを特徴とするレーザレーダ装置の設置角度設定方法。
A laser radar device that measures a distance and an angle to an object by receiving reflected light irradiated with a laser beam is installed on an installation surface standing on the ground, and the laser beam scanning surface is placed on the ground surface. Which is set in parallel with
Using the laser radar device that is capable of inclining the scanning surface of the laser beam in the depression direction and changing the scanning surface by 90 ° while being installed on the installation surface,
With the scanning plane tilted in the depression angle direction, the laser radar device scans the laser beam from a reference angle 0 ° in one direction at a predetermined angle θ0 and the laser beam is measured. A first step of inclining the scanning plane until a distance l0b measured by scanning at a predetermined angle θ0 in the opposite direction from a reference angle of 0 ° is equal;
A second step of measuring the distances l1 and l2 to the ground for two scanning angles θ1 and θ2 (θ1> θ2), respectively, with the scanning plane being perpendicular to the ground;
A third step of calculating an angle difference θx until the laser beam is parallel to the ground in a state where the laser beam is at a reference angle of 0 ° based on the measurement result;
An installation angle setting method for a laser radar device, comprising: a fourth step of tilting the main body of the laser radar device toward the ground by the angle difference θx and rotating the scanning plane by 90 °.
前記第1ステップにおいて、前記所定角度θ0を45°に設定し、前記距離l0a,l0bのうち、距離が短い方をl01,距離が長い方をl02とすると、目標距離角度θAを次式により計算し、
θA=tan−1(l01/l02)
前記目標距離角度θAについて前記レーザレーダ装置により測定される距離l0xに、前記距離l0a,l0bを等しくするように前記走査面を傾斜させることを特徴とする請求項5記載のレーザレーダ装置の設置角度設定方法。
In the first step, when the predetermined angle θ0 is set to 45 °, and the distance l0a, l0b is set to be the shortest distance is l01, and the longest distance is l02, the target distance angle θA is calculated by the following equation. And
θA = tan −1 (101/102)
6. The installation angle of the laser radar apparatus according to claim 5, wherein the scanning plane is inclined so that the distances l0a and l0b are equal to a distance l0x measured by the laser radar apparatus with respect to the target distance angle θA. Setting method.
前記第3ステップにおいて、前記角度θ1と、前記地面と直角となる角度との差である角度αを、(1)式により算出し、
l1・cosα=l2・cos(α+θ1−θ2) …(1)
前記角度差θxを、(2)式により算出することを特徴とする請求項5又は6記載のレーザレーダ装置の設置角度設定方法。
θx=α+θ1−90° …(2)
In the third step, an angle α, which is a difference between the angle θ1 and an angle perpendicular to the ground, is calculated according to the equation (1),
l1 · cos α = l2 · cos (α + θ1−θ2) (1)
7. The laser radar apparatus installation angle setting method according to claim 5, wherein the angle difference θx is calculated by the equation (2).
θx = α + θ1-90 ° (2)
前記第3ステップにおいて、前記レーザビームの走査角度が、前記角度θ2と前記角度差θxとの差を示す際に検出される距離が前記距離l2となるように調整することを特徴とする請求項5ないし7の何れかに記載のレーザレーダ装置の設置角度設定方法。   In the third step, the laser beam scanning angle is adjusted so that the distance detected when the difference between the angle θ2 and the angle difference θx is the distance l2. 8. An installation angle setting method for a laser radar device according to any one of 5 to 7.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016006403A (en) * 2014-06-20 2016-01-14 船井電機株式会社 Laser rangefinder
CN108535279A (en) * 2018-03-09 2018-09-14 成都圭目机器人有限公司 A kind of detection method detecting robot based on sewage pipeline
CN111505607A (en) * 2020-04-28 2020-08-07 劢微机器人科技(深圳)有限公司 Laser radar installation angle correction system and installation angle correction method thereof
CN112394337A (en) * 2020-11-09 2021-02-23 南京理工大学 Laser scanning detection device and method for adaptively adjusting scanning angle
CN112987011A (en) * 2021-02-05 2021-06-18 浙江欣奕华智能科技有限公司 Laser radar determining method and adjusting equipment

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05231836A (en) * 1991-12-26 1993-09-07 Fanuc Ltd System for measuring three-dimensional position/posture of object
JPH0829536A (en) * 1994-07-13 1996-02-02 Omron Corp Method and apparatus for detecting optical axis
JPH11194169A (en) * 1997-12-27 1999-07-21 Honda Motor Co Ltd Object detection device for vehicle
JP2002243423A (en) * 2000-12-15 2002-08-28 Isuzu Motors Ltd Trailer connection angle detecting device
JP2011127918A (en) * 2009-12-15 2011-06-30 Kumagai Gumi Co Ltd Method for determining levelness of object

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05231836A (en) * 1991-12-26 1993-09-07 Fanuc Ltd System for measuring three-dimensional position/posture of object
JPH0829536A (en) * 1994-07-13 1996-02-02 Omron Corp Method and apparatus for detecting optical axis
JPH11194169A (en) * 1997-12-27 1999-07-21 Honda Motor Co Ltd Object detection device for vehicle
JP2002243423A (en) * 2000-12-15 2002-08-28 Isuzu Motors Ltd Trailer connection angle detecting device
JP2011127918A (en) * 2009-12-15 2011-06-30 Kumagai Gumi Co Ltd Method for determining levelness of object

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016006403A (en) * 2014-06-20 2016-01-14 船井電機株式会社 Laser rangefinder
CN108535279A (en) * 2018-03-09 2018-09-14 成都圭目机器人有限公司 A kind of detection method detecting robot based on sewage pipeline
CN108535279B (en) * 2018-03-09 2021-05-25 成都圭目机器人有限公司 Detection method based on sewage pipeline detection robot
CN111505607A (en) * 2020-04-28 2020-08-07 劢微机器人科技(深圳)有限公司 Laser radar installation angle correction system and installation angle correction method thereof
CN112394337A (en) * 2020-11-09 2021-02-23 南京理工大学 Laser scanning detection device and method for adaptively adjusting scanning angle
CN112394337B (en) * 2020-11-09 2023-09-26 南京理工大学 Laser scanning detection device and method capable of adaptively adjusting scanning angle
CN112987011A (en) * 2021-02-05 2021-06-18 浙江欣奕华智能科技有限公司 Laser radar determining method and adjusting equipment

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