JP2017032355A - レーザレーダ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明に係る実施の形態1のレーザレーダ装置1の概略構成を示す機能ブロック図である。このレーザレーダ装置1は、トリガ制御信号Tcの供給に応じて一定周期で基準トリガ信号Tgを出力する基準トリガ発生部20と、基準トリガ信号Tgと同期して動作するスキャナ駆動部32と、このスキャナ駆動部32により駆動されるスキャナ31と、基準トリガ信号Tgの供給に応じてパルス状のレーザ光すなわちレーザパルスを連続的に出射するレーザ光源21と、当該レーザパルスをファンビーム状のレーザパルスに変換する送信光学系22と、この送信光学系22の出射光を導光してスキャナ31に入射させる反射ミラー23,24と、スキャナ31で反射された送信用レーザパルスを外部空間へ透過させる窓部10とを備えている。ここで、スキャナ31とスキャナ駆動部32とで光走査部30が構成される。なお、ファンビームは、扇状の拡がりを持つビームをいう。
Vr3=a3・T+b3 (4)
Vr2−Vr1=b2−b1 (2a)
Vr2−Vr1=(a2−a1)T (2b)
a(Vi)=(a3−a2)(Vi−Vi2)/(Vi3−Vi2)+a2 (9)
次に、本発明に係る実施の形態2について説明する。図14は、本発明に係る実施の形態2のレーザレーダ装置2の概略構成を示すブロック図である。
xR=Ns+Nt (13)
Pd’=Pd+β (16b)
Ns×α=Nt×β (17)
次に、本発明に係る実施の形態3について説明する。図23は、実施の形態3のレーザレーダ装置3の概略構成を示す機能ブロック図である。
f(t)=+(4A/K)t+A (0≦t≦+K/2) (18b)
f’(t)=+(4B/K)t+B (0≦t≦+K/2) (19b)
Claims (10)
- 送信用レーザパルス及び参照用レーザパルスを出射するレーザ光源と、
互いに異なる反射率を有する複数のリファレンス領域及び光透過領域を含む窓部と、
前記送信用レーザパルスを前記光透過領域の方向に反射させて当該送信用レーザパルスで前記光透過領域を走査するとともに、前記参照用レーザパルスを前記複数のリファレンス領域の方向に反射させて当該参照用レーザパルスで前記複数のリファレンス領域を走査する光走査部と、
外部空間で反射した当該送信用レーザパルスを受光して受信信号を出力するとともに、前記複数のリファレンス領域の各々で反射した参照用レーザパルスを受光して参照用受信信号を出力する受光部と、
前記レーザ光源からの当該送信用レーザパルスの出射と同期して時間計測を開始した後、前記受信信号を検出して当該受信信号の検出時刻までに計測された遅延時間を示す計測値を出力するとともに、前記レーザ光源からの当該参照用レーザパルスの出射前の時刻に設定された測定開始時刻に時間計測を開始した後、前記参照用受信信号を検出して当該参照用受信信号の検出時刻までに計測された参照用遅延時間を示す参照用計測値を出力する時間測定部と、
前記受信信号に基づいて前記外部空間内の物体の反射強度を示す受信強度を測定するとともに、前記参照用受信信号に基づいて前記複数のリファレンス領域の各々の反射強度を示す参照用受信強度を測定する強度測定部と、
前記各リファレンス領域について、前記参照用計測値の前記参照用強度値への依存関係を示す特性データを算出する強度依存特性算出部と、
前記計測値及び前記強度値に基づき、前記特性データを用いて前記外部空間内の物体までの距離を測定する測距部と
を備えることを特徴とするレーザレーダ装置。 - 請求項1記載のレーザレーダ装置であって、前記測定開始時刻を変化させることにより前記参照用遅延時間を変化させる測定制御部を更に備えることを特徴とするレーザレーダ装置。
- 請求項2記載のレーザレーダ装置であって、前記強度依存特性算出部は、前記参照用強度値、前記参照用計測値及び前記参照用遅延時間に基づき、前記強度値、前記計測値及び前記遅延時間の間の関係を定める関数を特定するデータを前記特性データとして算出することを特徴とするレーザレーダ装置。
- 請求項3記載のレーザレーダ装置であって、前記強度依存特性算出部は、回帰分析を実行して前記関数を算出することを特徴とするレーザレーダ装置。
- 請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載のレーザレーダ装置であって、
前記時間測定部は、
前記参照用受信信号の信号波形の強度ピークを検出するピーク検出器と、
経過時間とともに一定の率で上昇するランプ電圧を、当該強度ピークの検出に応じてサンプリングし、当該サンプリングされたランプ電圧を前記参照用計測値として出力する時間検出器と
を含むことを特徴とするレーザレーダ装置。 - 請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載のレーザレーダ装置であって、前記複数のリファレンス領域は、前記送信用レーザパルスの走査方向における前記窓部の両端部のうち少なくとも一方に配置され、且つ、前記走査方向に沿って配列されていることを特徴とするレーザレーダ装置。
- 請求項1から請求項6のうちのいずれか1項記載のレーザレーダ装置であって、
前記測距部で測定された距離に基づいて、前記外部空間内の物体の3次元情報を示す距離画像を生成する距離画像生成部と、
前記強度測定部で測定された強度値に基づいて、前記外部空間内の物体の反射強度を示す強度画像を生成する強度画像生成部と
を更に備えることを特徴とするレーザレーダ装置。 - 請求項7記載のレーザレーダ装置であって、
前記強度画像に現れる当該複数のリファレンス領域の各々の画像の歪みを検出する歪み検出部と、
前記距離画像を局所的に拡大または縮小して当該画像の歪みを補正する歪み補正部と
を更に備えることを特徴とするレーザレーダ装置。 - 請求項8記載のレーザレーダ装置であって、前記複数のリファレンス領域は、前記送信用レーザパルスの走査方向と直交する方向における前記窓部の一端部に配置され、且つ、前記走査方向に沿って配列されていることを特徴とするレーザレーダ装置。
- 請求項7から請求項9のうちのいずれか1項記載のレーザレーダ装置であって、前記強度画像に現れる当該複数のリファレンス領域の各々の画素数が予め定められた画素数と一致するように前記光走査部の走査範囲を調整する走査範囲調整部を更に備えることを特徴とするレーザレーダ装置。
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