JP2018115943A - Laser radar device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定置型のレーザレーダ装置に関するものである。 The present invention relates to a stationary laser radar apparatus.
特許文献1には、定置型のレーザレーダ装置が開示されている。このレーザレーダ装置は、レーザ光を発生させるレーザダイオードと、レーザ光を外部に射出するミラー及び回動偏向機構と、レーザ光の反射光を受光するフォトダイオードと、それらの部材を収容するケースと、を備える。また、ケースには、レーザ光とその反射光を通過させるレーザ光透過板(透光カバー)が設けられている。
定置型のレーザレーダ装置には、外部からの汚れや結露が透光カバーに付着すると検出精度が低下するという問題がある。泥はね等の汚れは、汚れ防止部材を設ければある程度防止できるが、結露を防止するのは困難な場合がある。特に、鉄道の踏切等に用いられる定置型のレーザレーダ装置は、分散して設置されており、また、設置数が多いため、一旦結露が生じるような状態になると清掃対象が多く作業は困難である。このため、透光カバーの結露を予防することが望まれている。しかしながら、従来は、結露の予防について十分な工夫がなされていないのが実情であった。 The stationary laser radar device has a problem that the detection accuracy decreases when dirt or condensation from the outside adheres to the translucent cover. Dirt such as mud splash can be prevented to some extent by providing a dirt prevention member, but it may be difficult to prevent condensation. In particular, stationary laser radar devices used for railroad crossings and the like are installed in a distributed manner, and the number of installations is large. is there. For this reason, it is desired to prevent condensation of the light-transmitting cover. However, in the past, the actual situation is that sufficient measures have not been taken to prevent condensation.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.
(1)本発明の一形態によれば、レーザレーダ装置が提供される。この定置型のレーザレーダ装置は、レーザ光を外部に射出するとともに、外部の物体によって反射された前記レーザ光の反射光を受光するレーザレーダ光学系と、前記レーザレーダ光学系を収容し、前記射出されたレーザ光と前記反射光を通過させる透光カバーを有する光学系ケースと、前記透光カバーの外側に第1エアカーテンを形成することによって、前記透光カバーの外側に結露を生じることを予防するエアカーテン装置と、を備える。
この形態のレーザレーダ装置によれば、透光カバーの外側に第1エアカーテンが形成されるので、透光カバーの外側に接触する外気が冷え切る前に外気を入れ替えることによって結露を生じることを予防することができる。
(1) According to one aspect of the present invention, a laser radar device is provided. The stationary laser radar device includes a laser radar optical system that emits laser light to the outside and receives reflected light of the laser light reflected by an external object, and the laser radar optical system, By forming an optical system case having a translucent cover that allows the emitted laser light and the reflected light to pass therethrough, and forming a first air curtain on the outer side of the translucent cover, condensation occurs on the outer side of the translucent cover. An air curtain device for preventing the above.
According to the laser radar device of this aspect, since the first air curtain is formed outside the light-transmitting cover, dew condensation is caused by replacing the outside air before the outside air contacting the outside of the light-transmitting cover cools down. Can be prevented.
(2)上記形態のレーザレーダ装置において、前記エアカーテン装置は、空気を送り出すエアファンと、前記エアファンと前記光学系ケースとを収容するハウジングとを備え、前記ハウジングは、前記光学系ケースの前記透光カバーと対応する位置に、前記射出されたレーザ光と前記反射光を通過させる開口を有し、前記ハウジングは、更に、前記エアファンから送り出された空気を前記第1エアカーテンとして前記透光カバーの外側に供給するエアカーテン形成流路を有してもよい。
この形態のレーザレーダ装置によれば、エアファンとエアカーテン形成流路とを用いて透光カバーの外側に第1エアカーテンを形成することができるので、透光カバーの外側に接触する外気が冷え切る前に外気を入れ替えることによって結露を生じることを予防することができる。
(2) In the laser radar device of the above aspect, the air curtain device includes an air fan that sends out air, and a housing that houses the air fan and the optical system case. An opening for allowing the emitted laser light and the reflected light to pass therethrough is provided at a position corresponding to the translucent cover, and the housing further uses the air sent from the air fan as the first air curtain as the first air curtain. You may have the air curtain formation flow path supplied to the outer side of a translucent cover.
According to the laser radar device of this aspect, since the first air curtain can be formed outside the translucent cover using the air fan and the air curtain forming flow path, the outside air that contacts the outside of the translucent cover is It is possible to prevent condensation from occurring by replacing the outside air before it cools down.
(3)上記形態のレーザレーダ装置において、前記エアカーテン装置は、更に、前記第1エアカーテンよりも外側の位置において、第2エアカーテンを形成してもよい。
この形態のレーザレーダ装置によれば、第1エアカーテンよりも外側の位置に第2エアカーテンが形成されるので、透光カバーの外側に接触する外気が冷え切る前に外気を入れ替えることによって結露を生じることを予防でき、加えて、第2エアカーテンによって透光カバーへの埃や雪等の付着を予防できる。
(3) In the laser radar device of the above aspect, the air curtain device may further form a second air curtain at a position outside the first air curtain.
According to the laser radar device of this embodiment, the second air curtain is formed at a position outside the first air curtain. Therefore, dew condensation occurs by replacing the outside air before the outside air contacting the outside of the translucent cover cools down. In addition, the second air curtain can prevent dust and snow from adhering to the translucent cover.
(4)上記形態のレーザレーダ装置において、前記第1エアカーテンと前記第2エアカーテンのそれぞれの空気の流れ方向は、逆向きであってもよい。
この形態のレーザレーダ装置によれば、仮に埃や雪等が第2エアカーテンの空気の流れ方向に沿って第2エアカーテンを突破しても、第1エアカーテンの空気の流れ方向が埃や雪等の進行方向と逆になるので、第1エアカーテンが埃や雪等が透光カバーに付着することを予防できる。
(4) In the laser radar device of the above aspect, the air flow directions of the first air curtain and the second air curtain may be opposite to each other.
According to the laser radar apparatus of this embodiment, even if dust or snow breaks through the second air curtain along the air flow direction of the second air curtain, the air flow direction of the first air curtain is Since it is opposite to the traveling direction of snow or the like, the first air curtain can prevent dust, snow or the like from adhering to the translucent cover.
(5)上記形態のレーザレーダ装置において、前記第1エアカーテンの空気の流れ方向は、下方から上方へ向いており、前記第2エアカーテンの空気の流れ方向は、上方から下方へ向いているようにしてもよい。
埃や雪等は、上方から下方に向けて降りかかる可能性が大きい。この形態のレーザレーダ装置によれば、第1エアカーテンの空気の流れ方向が下方から上方へ向いているので、仮に上方から下方に向けて降りかかる埃や雪等が第2エアカーテンを突破しても、第1エアカーテンが埃や雪等の進行を抑制でき、透光カバーへの付着を確実に予防できる。
(5) In the laser radar device of the above aspect, the air flow direction of the first air curtain is directed from the lower side to the upper side, and the air flow direction of the second air curtain is directed from the upper side to the lower side. You may do it.
There is a high possibility that dust, snow, etc. will fall from above to below. According to the laser radar device of this aspect, since the air flow direction of the first air curtain is directed from the lower side to the upper side, the dust, snow, etc. that falls from the upper side to the lower side breaks through the second air curtain. However, the first air curtain can suppress the progression of dust, snow, etc., and can reliably prevent the light curtain from adhering to the light-transmitting cover.
(6)上記形態のレーザレーダ装置において、前記エアカーテン装置は、空気を送り出すエアファンと、前記エアファンと前記光学系ケースとを収容するハウジングとを備え、前記ハウジングは、前記光学系ケースの前記透光カバーと対応する位置に、前記射出されたレーザ光と前記反射光を通過させる開口を有し、前記ハウジングは、更に、前記エアファンから送り出された空気を前記第1エアカーテンとして前記透光カバーの外側に供給するエアカーテン形成流路を有するとともに、前記第1エアカーテンの空気が前記透光カバーの外側を通過した後に前記空気の流れを折り返すことによって前記第2エアカーテンを形成する第1案内流路を有してもよい。
この形態のレーザレーダ装置によれば、第1エアカーテン及び第2エアカーテンが形成されるので、透光カバーの外側に接触する外気が冷え切る前に外気を入れ替えることによって結露を生じることを予防でき、加えて、透光カバーへの埃や雪等の付着を予防できる。
(6) In the laser radar device according to the aspect described above, the air curtain device includes an air fan that sends out air, and a housing that houses the air fan and the optical system case, and the housing includes the optical system case. An opening for allowing the emitted laser light and the reflected light to pass therethrough is provided at a position corresponding to the translucent cover, and the housing further uses the air sent from the air fan as the first air curtain as the first air curtain. The second air curtain is formed by folding an air flow after the air in the first air curtain has passed through the outer side of the translucent cover and having an air curtain forming flow path to be supplied to the outer side of the translucent cover. You may have the 1st guide flow path to do.
According to the laser radar device of this aspect, since the first air curtain and the second air curtain are formed, it is possible to prevent condensation from occurring by replacing the outside air before the outside air that contacts the outside of the translucent cover is completely cooled. In addition, it is possible to prevent dust and snow from adhering to the light-transmitting cover.
(7)上記形態のレーザレーダ装置において、前記エアカーテン形成流路は、前記透光カバーの外側の下方の位置に設けられており、前記エアファンは、前記エアカーテン形成流路の下方から上方に向けて空気を送り出し、前記第1案内流路は、前記ハウジングの前記開口の上方に設けられており、前記第1エアカーテンの空気が前記透光カバーの外側を下方から上方に向かって通過した後に前記空気の流れを上方から下方に向けて折り返すことによって前記第2エアカーテンを形成してもよい。
この形態のレーザレーダ装置によれば、第1エアカーテンの空気が透光カバーの外側を下方から上方に向かって通過するので、仮に上方から下方に向けて降りかかる埃や雪等が第2エアカーテンを突破しても、第1エアカーテンが埃や雪等の進行を抑制でき、透光カバーへの付着を予防できる。
(7) In the laser radar device of the above aspect, the air curtain forming flow path is provided at a lower position outside the translucent cover, and the air fan is located above the air curtain forming flow path from above. The first guide flow path is provided above the opening of the housing, and the air of the first air curtain passes from the lower side to the upper side of the translucent cover. After that, the second air curtain may be formed by folding the air flow from above to below.
According to the laser radar device of this aspect, since the air of the first air curtain passes from the lower side to the upper side of the translucent cover, dust, snow, or the like that falls from the upper side to the lower side is temporarily collected from the second air curtain. Even if it breaks through, the 1st air curtain can suppress progress of dust, snow, etc., and can prevent adhesion to a translucent cover.
(8)上記形態のレーザレーダ装置において、前記ハウジングは、更に、外部から前記レーザレーダ装置に向かって流れる空気を折り返して前記第1案内流路の途中に合流させる第2案内流路を有してもよい。
第1エアカーテンの空気を第1案内流路内に取り入れる際に、一部の空気が分散して空気の量が減少する可能性がる。この形態のレーザレーダ装置によれば、第2案内流路が外部の空気を第1案内流路の途中に合流させるので、第2エアカーテンを補強することができる。
(8) In the laser radar device according to the above aspect, the housing further includes a second guide channel that folds air flowing from the outside toward the laser radar device and merges the air in the middle of the first guide channel. May be.
When the air in the first air curtain is taken into the first guide channel, a part of the air may be dispersed to reduce the amount of air. According to the laser radar device of this aspect, the second guide flow path joins the outside air in the middle of the first guide flow path, so that the second air curtain can be reinforced.
(9)上記形態のレーザレーダ装置において、前記ハウジングは、更に、前記開口の下端部において外側に向けて突出する下端板状部材と、前記エアファンから送り出された空気の一部を前記下端板状部材に沿って外部へ案内する分岐流路と、を有してもよい。
この形態のレーザレーダ装置によれば、エアファンから送り出された空気の一部が下端板状部材に沿って外部に流れるので、冬季に下端板状部材に雪が堆積することを予防できる。
(9) In the laser radar device according to the above aspect, the housing further includes a lower end plate-like member protruding outward at a lower end portion of the opening, and a part of the air sent from the air fan. And a branch channel that guides to the outside along the shaped member.
According to the laser radar device of this aspect, part of the air sent out from the air fan flows to the outside along the lower end plate member, so that it is possible to prevent snow from accumulating on the lower end plate member in winter.
(10)上記形態のレーザレーダ装置において、前記エアカーテン装置は、前記第1エアカーテンとなる空気を加熱する加熱装置を備えてもよい。
この形態のレーザレーダ装置によれば、第1エアカーテンの温度が上昇するので、特に冬季において、透光カバーの外側に結露が生じることを更に予防できる。
(10) In the laser radar device according to the above aspect, the air curtain device may include a heating device that heats air serving as the first air curtain.
According to the laser radar device of this aspect, the temperature of the first air curtain rises, so that it is possible to further prevent dew condensation from occurring on the outside of the translucent cover, particularly in winter.
本発明は、上記以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、レーザレーダ用結露予防装置等の形態で実現することができる。 The present invention can be implemented in various forms other than the above. For example, it can be realized in the form of a condensation prevention device for laser radar.
・第1実施形態:
図1は、本発明の第1実施形態における定置型のレーザレーダ装置900の概略説明図である。レーザレーダ装置900は、レーザレーダ本体100と、エアファン300と、レーザレーダ本体100とエアファン300とを収容するハウジング200とを備える。エアファン300とハウジング200は、エアカーテン装置を構成する。図1において、レーザレーダ装置900を正面から見たとき、レーザレーダ装置900の鉛直上下方向がX方向であり、左右方向がY方向であり、前後方向がZ方向である。
First embodiment:
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a stationary
レーザレーダ本体100は、レーザレーダ光学系(後述)と、レーザレーダ光学系を収容するとともに透光カバー140を有する光学系ケース110とを備える。光学系ケース110は、X方向に延びる中空の収容体である。図1の例では、光学系ケース110は、細長い繭をその長手方向の中心軸に沿って1/2に分割した形状を有する。光学系ケース110の略中央には、光学系ケース110の一部を切欠いた開口130が設けられている。開口130には、透光カバー140が嵌め込まれている。この透光カバー140は、レーザレーダ光学系から射出されたレーザ光を外部に通過させるとともに、このレーザ光が外部の物体によって反射された反射光を光学系ケース110の内部に通過させる。エアファン300は、レーザレーダ本体100下方の載置台400の上に設置されており、上方に向けて空気を送り出す。エアファン300から送り出された空気により、透光カバー140の外側には、第1エアカーテンが形成される。第1エアカーテンについては後述する。
The laser radar
ハウジング200は、レーザレーダ本体100の上部を収容する第1ハウジング部210と、レーザレーダ本体100の下部を収容する第2ハウジング部220とを有する。第2ハウジング部220には、エアファン300及びその載置台400も収容されている。第1ハウジング部210と第2ハウジング部220は、レーザレーダ装置900の後方側で互いに接続又は連結されている。第1ハウジング部210と第2ハウジング部220との間には、開口230が形成されている。この開口230は、光学系ケース110の透光カバー140及び開口130と対応する位置に形成されている。開口230は、透光カバー140を通過するレーザ光や外部からの反射光の通過を妨害しない形状に形成されている。
The
ハウジング200の開口230の上端部と下端部には、外側(光学系ケース110と反対側)に向けて突出する上端板状部材240と下端板状部材250とがそれぞれ設けられている。これらの板状部材240,250は、開口230の周縁に沿って設けられており、外部から飛んでくる汚れを遮って光学系ケース110の透光カバー140を防護する防護部材としての機能を有する。具体的には、上端板状部材240は、主として雨や雪が透光カバー140に付着するのを防ぐものであり、下端板状部材250は、主として泥等が透光カバー140に飛びつくのを防ぐものである。また、下端板状部材250には、開口230と光学系ケース110との間に隙間G1を形成させる切欠部255が設けられている。隙間G1は、後述するエアカーテン形成流路の出口として利用される。なお、これらの板状部材240,250の一方又は両方を省略してもよい。
An upper end plate-
図2は、レーザレーダ本体100の内部構成の一例を説明する図である。レーザレーダ本体100は、レーザ光発生装置10と、受光装置20と、ミラー30と、回動偏向装置40と、制御装置70とを備える。レーザ光発生装置10と、受光装置20と、ミラー30と、回動偏向装置40は、レーザレーダ光学系を構成する。レーザレーダ光学系は、レーザ光を外部に射出させながら、外部の物体によって反射されたレーザ光の反射光を受光することでスキャンを行う光学装置である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of the internal configuration of the laser radar
レーザ光発生装置10は、レーザ光を発生させるレーザダイオード11と、コリメートレンズ12とを有する。レーザダイオード11は、制御装置70の制御により、図示しない駆動回路からパルス電流を供給され、パルスレーザ光(レーザ光L1)を射出する。コリメートレンズ12は、レーザダイオード11から射出されるレーザ光L1の光軸上に設置されており、レーザ光L1を平行光に変換する。
The
ミラー30は、レーザ光発生装置10から射出されるレーザ光L1の光軸上に設置され、反射面30aによってレーザ光L1を回動偏向装置40に反射する。回動偏向装置40は、平坦な反射面41aを有するミラー41と、ミラー41を支持する支持台43と、支持台43に連結された回動軸42と、回動軸42を回動させる駆動装置44とを有する。回動軸42は、中心軸42aを中心として回動可能である。ミラー41は、ミラー30の反射面30aによって反射されたレーザ光L1がミラー41の反射面41aに入射した後、再びレーザ光L1を反射し、透光カバー140を介して外部に射出させる。また、ミラー41は、回動軸42とともに中心軸42aを中心として回動することによって、外部に射出されるレーザ光L1をスキャンさせる。なお、レーザ光L1のスキャン角度は180°〜190°とすることが好ましい。
The
受光装置20は、フォトダイオード21と、集光レンズ22と、光学フィルタ23とを有する。フォトダイオード21は、レーザ光発生装置10からのレーザ光L1が透光カバー140を介して外部に射出されたときに、レーザ光L1が外部の物体によって反射された反射光L2を受光する。集光レンズ22は、フォトダイオード21の下方に設置されており、反射光L2を集光してフォトダイオード21に案内する。光学フィルタ23は、フォトダイオード21と集光レンズ22との間に設置されており、反射光L2を透過させ且つ反射光L2以外の波長の光を除去する。なお、フォトダイオード21は、反射光L2を受光した後、反射光L2を電気信号に変換して制御装置70に供給する。制御装置70はこの電気信号を用いて、例えば外部の物体の大きさや位置、速度を判定する。なお、上述したレーザレーダ本体100の内部構成は一例であり、これ以外の種々の構成を採用可能である。
The
図3は、レーザレーダ装置900の側面図である。図示の便宜上、ハウジング200を断面図で示している。光学系ケース110の透光カバー140の外側には、第1エアカーテンA1が形成されている。ハウジング200は、エアファン300から送り出された空気を第1エアカーテンA1として透光カバー140の外側に供給するエアカーテン形成流路APを有する。本実施形態において、エアカーテン形成流路APは、透光カバー140の外側の下方の位置に設けられており、第1流路形成部材270の内面S1と光学系ケース110の下部の外面S2によって構成される。第1流路形成部材270は、光学系ケース110の下部を取り囲む板状の部材であり、一端がハウジング200の下端板状部材250の切欠部255の縁部と連なり、他端がハウジング200の第2ハウジング部220の内面と連なる。エアファン300は、エアカーテン形成流路APの下方から上方に向けて空気を送り出す。
FIG. 3 is a side view of the
エアファン300から送り出された空気は、エアカーテン形成流路AP両側の面S1,S2に圧迫されながら隙間G1を通り抜けて、透光カバー140の外側にX方向に沿って第1エアカーテンA1を形成する。第1エアカーテンA1の空気流は、ハウジング200の上端板状部材240に到達した後にZ方向(前方)に転向し、外部に流れ出す。第1エアカーテンA1は、透光カバー140の外側に接触する外気が冷え切る前に外気を入れ替えることによって結露を生じることを予防する機能を有する。なお、隙間G1の幅、すなわち、下端板状部材250の切欠部255の縁部と光学系ケース110との距離は、1cm以下とすることが好ましい。こうすれば、第1エアカーテンA1の風速を高めることができ、透光カバー140の外側に接触する外気の入れ替えを早く行うことによって結露を生じることを更に予防することができる。
The air sent out from the
なお、エアファン300を常時動作させて、第1エアカーテンA1を常時に形成するようにすることが好ましい。こうすれば、透光カバー140の外側に結露が生じることを確実に予防することができる。また、本実施形態では、エアファン300から送り出された空気が最終的に上端板状部材240に沿って外部に流れるので、冬季に上端板状部材240の外縁に氷柱が形成することを予防できる。なお、エアカーテン形成流路APは、光学系ケース110の下部の外面S2を利用せず、第2ハウジング部220のみによって構成されてもよい。
It is preferable that the
図4は、図3のレーザレーダ装置900を上面から見た概略図である。図示の便宜上、ハウジング200の上端板状部材240を省略しており、下端板状部材250をハッチングで示している。第1エアカーテンA1は、エアファン300(図3)から送り出された空気がエアカーテン形成流路APを流れて、X方向に沿って透光カバー140の外側を流れることによって形成されている。
FIG. 4 is a schematic view of the
以上説明したように、第1実施形態では、光学系ケース110の透光カバー140の外側に第1エアカーテンA1が形成されるので、透光カバー140の外側に接触する外気が冷え切る前に外気を入れ替えることによって結露を生じることを予防することができる。
As described above, in the first embodiment, since the first air curtain A1 is formed outside the
・第2実施形態:
図5は、第2実施形態におけるレーザレーダ装置900aの側面図であり、図3に対応した図である。図3に示す第1実施形態との違いは、ハウジング200aの第1ハウジング部210aの構成であり、他の構成は第1実施形態とほぼ同様である。
Second embodiment:
FIG. 5 is a side view of a
図5において、第1ハウジング部210aは、開口230の上方に設けられた第1案内流路GP1と第2案内流路GP2とを有する。第1案内流路GP1は、ハウジング200aの上端板状部材240aの上面S4と、第2流路形成部材241の下面S8と、第3流路形成部材242の下面S5の一部によって構成される。第2流路形成部材241は、第1ハウジング部210aの内側に取り付けられ、Z方向に沿って外側に延びる形状を有する板状の部材である。第3流路形成部材242は、第2流路形成部材241及び上端板状部材240aと一体となり、断面が略S字状の形状を有する板状の部材である。第2案内流路GP2は、第2流路形成部材241の上面S7と、第3流路形成部材242の下面S5によって構成される。なお、上端板状部材240aは、その前端が下方に曲がる略L字状の形状を有する。また、第2案内流路GP2の入口の上方には、水平方向に沿って外側に突出した補助防護部材243が第1ハウジング部210aに取り付けられている。補助防護部材243は、雪や枯葉等が第2案内流路GP2の入口を封鎖することを防ぐものである。
In FIG. 5, the
第1案内流路GP1は、第1エアカーテンA1の空気が透光カバー140の外側を下方から上方に向かって通過した後に、その空気の流れを第1エアカーテンA1よりも外側の位置において上方から下方に向けて折り返すことによって、第2エアカーテンA2を形成する。具体的には、エアファン300から送り出された空気が、第1エアカーテンA1を形成した後、第1案内流路GP1の面S4,S8に沿ってZ方向に流れ、第3流路形成部材242の下面S5に到達した後にX方向に転向し、下方に流れて第2エアカーテンA2を形成する。なお、第1ハウジング部210aの上部は密閉している。こうすれば、エアファン300から送り出された空気がスムーズに第1案内流路GP1に流れ込むことができる。
After the air of the first air curtain A1 passes through the outer side of the
第2案内流路GP2は、外部からレーザレーダ装置900aに向かって流れる風をハウジング200aに取り入れて、折り返して第1案内流路GP1の途中に合流させる。具体的には、外部からレーザレーダ装置900aに向かって流れる空気が、第3流路形成部材242の上面S6と補助防護部材243の下面S11に沿って第2案内流路GP2に流れ込み、折り返して第2案内流路GP2の面S5,S7に沿ってZ方向に流れた後に、第1案内流路GP1の出口の手前で第1案内流路GP1を流れる空気と合流する。ここで、第2エアカーテンA2を形成する過程において、第1エアカーテンA1の空気を第1案内流路GP1内に取り入れる際に、一部の空気が分散して空気の量が減少する。そこで、外部の風を第1案内流路GP1の途中に合流させれば、外部の風を利用して第2エアカーテンA2を補強することができる。
The second guide flow path GP2 takes in the wind flowing from the outside toward the
なお、図5の例では、更に、第1エアカーテンA1を形成する空気の一部が、上端板状部材240aの下面S3に到達してZ方向に沿って流れた後、上端板状部材240aの下面S3によって折り返されて下方に流れて第2エアカーテンA2と合流する。こうすれば、第2エアカーテンA2を更に補強することができる。なお、第1案内流路GP1又は第2案内流路GP2を省略してもよい。
In the example of FIG. 5, after a part of the air forming the first air curtain A1 reaches the lower surface S3 of the upper
図5の第2実施形態においても、光学系ケース110の透光カバー140の外側に第1エアカーテンA1が形成されるので、透光カバー140の外側に接触する外気が冷え切る前に外気を入れ替えることによって結露を生じることを予防することができる。また、第1エアカーテンA1よりも外側の位置に第2エアカーテンA2が形成されるので、透光カバー140の外側に埃や雪等が付着することを予防できる。なお、仮に埃や雪等が上方から下方に降りかかって第2エアカーテンA2を突破する場合には、第2エアカーテンA2の空気の流れ方向が上方から下方に向いているので、埃や雪等が斜め下向きに第1エアカーテンA1に到達すると考えられる。しかし、第1エアカーテンA1の空気の流れ方向が下方から上方に向いているので、埃や雪等の進行を妨げる方向となり、埃や雪等が透光カバー140の外側に付着することを確実に予防できる。
Also in the second embodiment of FIG. 5, the first air curtain A1 is formed on the outer side of the
・第3実施形態:
図6は、第3実施形態におけるレーザレーダ装置900bの側面図であり、図5に対応した図である。図5に示す第2実施形態との違いは、ハウジング200bの第1ハウジング部210bの上端板状部材240bと、第2流路形成部材241bと、第3流路形成部材242bと、補助防護部材243bの形状であり、他の構成は第2実施形態とほぼ同様である。
Third embodiment:
FIG. 6 is a side view of a
図6において、上端板状部材240bの下面S3と上面S4は曲面となっている。こうすれば、第1エアカーテンA1を形成する空気の一部が上端板状部材240bの下面S3を沿って流れるときの圧力損失を低下させて、空気の速度を上げることができる。この結果、第2エアカーテンA2を更に補強することができる。
In FIG. 6, the lower surface S3 and the upper surface S4 of the upper
また、第2流路形成部材241bには、光学系ケース110と密接する面S9が設けられている。こうすれば、仮に第1ハウジング部210bの上部が密閉していなくても、エアファン300から送り出された空気がスムーズに第1案内流路GP1に流れ込むことができる。
The second flow
なお、第3流路形成部材242bには、第2案内流路GP2の出口の位置に、Z方向に沿って外側に突出する庇部244が設けられている。こうすれば、雪や枯葉等が開口230に入ることを更に確実に防ぐことができる。また、補助防護部材243bは、水平方向でなく、斜め上方へ延びるように構成されている。こうすれば、第2実施形態に比べて、外部からレーザレーダ装置900bに向かって流れる空気をハウジング200bにより多く取り入れて、第2エアカーテンA2を更に補強することができる。
The third flow
図6の第3実施形態においても、光学系ケース110の透光カバー140の外側に第1エアカーテンA1が形成されるので、透光カバー140の外側に接触する外気が冷え切る前に外気を入れ替えることによって結露を生じることを予防することができる。
Also in the third embodiment of FIG. 6, the first air curtain A1 is formed on the outer side of the
・第4実施形態:
図7は、第4実施形態におけるレーザレーダ装置900cの側面図であり、図3に対応した図である。図3に示す第1実施形態との違いは、ハウジング200cの第2ハウジング部220cの構成であり、他の構成は第1実施形態とほぼ同様である。
-Fourth embodiment:
FIG. 7 is a side view of a
図7において、第2ハウジング部220cは、前述したエアカーテン形成流路APの他に、エアファン300から送り出された空気の一部を下端板状部材250cに沿って外部へ案内する分岐流路BPを有する。分岐流路BPは、第2ハウジング部220cの内面S12と第4流路形成部材280の面S11によって構成される。第2ハウジング部220cの内面S12は曲面であり、下端板状部材250cの上面S13と連なっている。第4流路形成部材280は、第2ハウジング部220cの内部に取り付けられており、光学系ケース110の下部を取り囲む断面が略三角形の部材である。第4流路形成部材280の面S11は曲面であり、第2ハウジング部220cの内面S12とほぼ同一形状である。第4流路形成部材280の面S11と隣接する面S10は、光学系ケース110の下部の外面S2とエアカーテン形成流路APを構成する。
In FIG. 7, in addition to the air curtain forming flow path AP described above, the
図7において、エアファン300から送り出された空気の一部が、分岐流路BPに流れ込み、第2ハウジング部220cの内面S12と下端板状部材250cの上面S13に沿って外部に流れる。こうすれば、冬季に下端板状部材250cの上面S13に雪が堆積することを予防できる。なお、分岐流路BPを省略してもよい。また、図7の第4実施形態においても、光学系ケース110の透光カバー140の外側に第1エアカーテンA1が形成されるので、透光カバー140の外側に接触する外気が冷え切る前に外気を入れ替えることによって結露を生じることを予防することができる。
In FIG. 7, a part of the air sent out from the
・第5実施形態:
図8は、第5実施形態におけるレーザレーダ装置900dの側面図であり、図3に対応した図である。図3に示す第1実施形態との違いは、エアファン300の上にヒータ600が設置されている点であり、他の構成は第1実施形態とほぼ同様である。ヒータ600としては、電熱ヒータが使用される。図8において、エアファン300から送り出された空気がヒータ600によって加熱される。こうすれば、第1エアカーテンA1の温度が上昇するので、特に冬季において、光学系ケース110の透光カバー140の外側に結露が生じることを更に予防できる。なお、ヒータ600の代わりに、他の種類の加熱装置を使用してもよい。このような加熱装置としては、例えば温水を利用してエアファン300から送り出された空気を加熱する加熱装置が使用可能である。
-Fifth embodiment:
FIG. 8 is a side view of a
・第6実施形態:
図9は、第6実施形態におけるレーザレーダ装置900eの側面図であり、図3に対応した図である。図3に示す第1実施形態との主な違いは、光学系ケース110の透光カバー140の側面に補助ファン500が設置されている点であり、他の構成は第1実施形態とほぼ同様である。補助ファン500は、透光カバー140の外側の側面に水平方向に空気を送り出す。
-Sixth embodiment:
FIG. 9 is a side view of a
図10は、図9のレーザレーダ装置900eを上面から見た概略図であり、図4に対応した図である。光学系ケース110の透光カバー140の外側の両端側面には、それぞれ補助ファン500が設置されており、透光カバー140の外側に水平方向に空気を送り出す。下端板状部材250の切欠部255eは、第1エアカーテンA1が補助ファン500から送り出された空気と衝突しないように、図4の切欠部255よりも長さが小さく設定されている。図10において、エアファン300と補助ファン500から送り出された空気により、透光カバー140の外側に接触する外気が冷え切る前に外気を入れ替えることによって結露を生じることを予防することができ、加えて、透光カバー140の外側に埃や雪等が付着することを予防できる。
FIG. 10 is a schematic view of the
・変形例:
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
・ Modification:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
・変形例1:
以上の第1実施形態では、エアカーテン形成流路APが光学系ケース110の透光カバー140の下方に設けられているが、エアカーテン形成流路APを透光カバー140の上方に設けてもよい。この場合は、エアファン300がエアカーテン形成流路APの上方から下方に向けて空気を送り出すようにすることが好ましい。
・ Modification 1:
In the first embodiment described above, the air curtain forming flow path AP is provided below the
・変形例2:
以上の全ての実施形態では、エアカーテン装置としてエアファン300とハウジング200を使用しているが、透光カバー140の外側に第1エアカーテンA1を形成可能な他のエアカーテン装置を使用してもよい。
In all the embodiments described above, the
・変形例3:
以上の第2実施形態及び第3実施形態では、第1エアカーテンA1と第2エアカーテンA2の空気の流れは逆向きであるが、空気の流れが同じ方向の第1エアカーテンと第2エアカーテンを形成してもよい。但し、第1エアカーテンA1と第2エアカーテンA2の空気の流れを逆向きとすれば、仮に埃や雪等が第2エアカーテンA2の空気の流れ方向に沿って第2エアカーテンA2を突破しても、第1エアカーテンA1の空気の流れ方向が埃や雪等の進行方向と逆になるので、第1エアカーテンA1が埃や雪等が透光カバー140に付着することを予防できる。また、第1エアカーテンA1の空気の流れ方向が上方から下方へ向き、第2エアカーテンA2の空気の流れ方向が下方から上方へ向くようにしてもよい。
・ Modification 3:
In the second and third embodiments described above, the air flow of the first air curtain A1 and the second air curtain A2 is opposite, but the first air curtain and the second air in the same direction of the air flow. A curtain may be formed. However, if the air flow of the first air curtain A1 and the second air curtain A2 is reversed, dust, snow, etc. will break through the second air curtain A2 along the air flow direction of the second air curtain A2. Even so, since the air flow direction of the first air curtain A1 is opposite to the traveling direction of dust, snow, etc., the first air curtain A1 can prevent dust, snow, etc. from adhering to the
なお、第1エアカーテンA1の空気の流れを折り返すことによって第2エアカーテンA2を形成する代わりに、第1エアカーテンA1の空気を利用しない別の流路を用いて第2エアカーテンを形成してもよい。この場合においても、第1エアカーテンA1及び第2エアカーテンが形成されるので、透光カバー140の外側に接触する外気が冷え切る前に外気を入れ替えることによって結露を生じることを予防でき、加えて、透光カバー140への埃や雪等の付着を予防できる。
Instead of forming the second air curtain A2 by turning the air flow of the first air curtain A1, the second air curtain is formed using another flow path that does not use the air of the first air curtain A1. May be. Even in this case, since the first air curtain A1 and the second air curtain are formed, it is possible to prevent condensation from occurring by replacing the outside air before the outside air contacting the outside of the
・変形例4:
以上の各実施形態を任意に組み合わせるようにしてもよい。例えば、第4実施形態(図7)や第5実施形態(図8)を他の実施形態に適用してもよい。
-Modification 4:
The above embodiments may be arbitrarily combined. For example, the fourth embodiment (FIG. 7) and the fifth embodiment (FIG. 8) may be applied to other embodiments.
本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments and the modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.
10…レーザ光発生装置
11…レーザダイオード
12…コリメートレンズ
20…受光装置
21…フォトダイオード
22…集光レンズ
23…光学フィルタ
30…ミラー
30a…反射面
40…回動偏向装置
41…ミラー
41a…反射面
42…回動軸
42a…中心軸
43…支持台
44…駆動装置
70…制御装置
100…レーザレーダ本体
110…光学系ケース
130…開口
140…透光カバー
200,200a,200b,200c…ハウジング
210,210a,210b…第1ハウジング部
220,220c…第2ハウジング部
230…開口
240,240a,240b…上端板状部材
241,241b…第2流路形成部材
242,242b…第3流路形成部材
243,243b…補助防護部材
244…庇部
250,250c…下端板状部材
255,255e…切欠部
270…第1流路形成部材
280…第4流路形成部材
300…エアファン
400…載置台
500…補助ファン
600…ヒータ
900,900a〜900e…レーザレーダ装置
A1…第1エアカーテン
A2…第2エアカーテン
AP…エアカーテン形成流路
BP…分岐流路
G1…隙間
GP1…第1案内流路
GP2…第2案内流路
L1…レーザ光
L2…反射光
DESCRIPTION OF
Claims (10)
レーザ光を外部に射出するとともに、外部の物体によって反射された前記レーザ光の反射光を受光するレーザレーダ光学系と、
前記レーザレーダ光学系を収容し、前記射出されたレーザ光と前記反射光を通過させる透光カバーを有する光学系ケースと、
前記透光カバーの外側に第1エアカーテンを形成することによって、前記透光カバーの外側に結露を生じることを予防するエアカーテン装置と、
を備えるレーザレーダ装置。 A stationary laser radar device,
A laser radar optical system for emitting laser light to the outside and receiving reflected light of the laser light reflected by an external object;
An optical system case containing the laser radar optical system and having a translucent cover for allowing the emitted laser light and the reflected light to pass through;
An air curtain device for preventing dew condensation on the outer side of the translucent cover by forming a first air curtain on the outer side of the translucent cover;
A laser radar device comprising:
前記エアカーテン装置は、空気を送り出すエアファンと、前記エアファンと前記光学系ケースとを収容するハウジングとを備え、
前記ハウジングは、前記光学系ケースの前記透光カバーと対応する位置に、前記射出されたレーザ光と前記反射光を通過させる開口を有し、
前記ハウジングは、更に、前記エアファンから送り出された空気を前記第1エアカーテンとして前記透光カバーの外側に供給するエアカーテン形成流路を有する、
レーザレーダ装置。 The laser radar device according to claim 1, wherein
The air curtain device includes an air fan that sends out air, and a housing that houses the air fan and the optical system case,
The housing has an opening that allows the emitted laser light and the reflected light to pass therethrough at a position corresponding to the translucent cover of the optical system case,
The housing further includes an air curtain forming flow path for supplying the air sent from the air fan to the outside of the translucent cover as the first air curtain.
Laser radar device.
前記エアカーテン装置は、更に、前記第1エアカーテンよりも外側の位置において、第2エアカーテンを形成する、
レーザレーダ装置。 The laser radar device according to claim 1, wherein
The air curtain device further forms a second air curtain at a position outside the first air curtain.
Laser radar device.
前記第1エアカーテンと前記第2エアカーテンのそれぞれの空気の流れ方向は、逆向きである、
レーザレーダ装置。 The laser radar device according to claim 3, wherein
The air flow directions of the first air curtain and the second air curtain are opposite directions,
Laser radar device.
前記第1エアカーテンの空気の流れ方向は、下方から上方へ向いており、
前記第2エアカーテンの空気の流れ方向は、上方から下方へ向いている、
レーザレーダ装置。 The laser radar device according to claim 4, wherein
The air flow direction of the first air curtain is directed from the bottom to the top,
The air flow direction of the second air curtain is directed from above to below,
Laser radar device.
前記エアカーテン装置は、空気を送り出すエアファンと、前記エアファンと前記光学系ケースとを収容するハウジングとを備え、
前記ハウジングは、前記光学系ケースの前記透光カバーと対応する位置に、前記射出されたレーザ光と前記反射光を通過させる開口を有し、
前記ハウジングは、更に、前記エアファンから送り出された空気を前記第1エアカーテンとして前記透光カバーの外側に供給するエアカーテン形成流路を有するとともに、前記第1エアカーテンの空気が前記透光カバーの外側を通過した後に前記空気の流れを折り返すことによって前記第2エアカーテンを形成する第1案内流路を有する、
レーザレーダ装置。 In the laser radar device according to any one of claims 3 to 5,
The air curtain device includes an air fan that sends out air, and a housing that houses the air fan and the optical system case,
The housing has an opening that allows the emitted laser light and the reflected light to pass therethrough at a position corresponding to the translucent cover of the optical system case,
The housing further has an air curtain forming flow path for supplying the air sent from the air fan as the first air curtain to the outside of the translucent cover, and the air of the first air curtain is transmitted through the translucent light. Having a first guide flow path that forms the second air curtain by folding the air flow after passing outside the cover;
Laser radar device.
前記エアカーテン形成流路は、前記透光カバーの外側の下方の位置に設けられており、
前記エアファンは、前記エアカーテン形成流路の下方から上方に向けて空気を送り出し、
前記第1案内流路は、前記ハウジングの前記開口の上方に設けられており、前記第1エアカーテンの空気が前記透光カバーの外側を下方から上方に向かって通過した後に前記空気の流れを上方から下方に向けて折り返すことによって前記第2エアカーテンを形成する、
レーザレーダ装置。 The laser radar device according to claim 6, wherein
The air curtain forming flow path is provided at a lower position outside the translucent cover,
The air fan sends out air from below to above the air curtain forming channel,
The first guide channel is provided above the opening of the housing, and the air flow of the first air curtain passes through the outside of the translucent cover from the lower side to the upper side. Forming the second air curtain by folding back from above to below;
Laser radar device.
前記ハウジングは、更に、外部から前記レーザレーダ装置に向かって流れる空気を折り返して前記第1案内流路の途中に合流させる第2案内流路を有する、
レーザレーダ装置。 The laser radar device according to claim 7, wherein
The housing further includes a second guide channel that folds air flowing from the outside toward the laser radar device and joins the air in the middle of the first guide channel.
Laser radar device.
前記ハウジングは、更に、前記開口の下端部において外側に向けて突出する下端板状部材と、前記エアファンから送り出された空気の一部を前記下端板状部材に沿って外部へ案内する分岐流路と、を有する、
レーザレーダ装置。 In the laser radar device according to claim 7 or 8,
The housing further includes a lower end plate-like member protruding outward at the lower end portion of the opening, and a branch flow for guiding a part of the air sent out from the air fan to the outside along the lower end plate-like member. Having a road,
Laser radar device.
前記エアカーテン装置は、前記第1エアカーテンとなる空気を加熱する加熱装置を備える、
レーザレーダ装置。 In the laser radar device according to any one of claims 1 to 9,
The air curtain device includes a heating device that heats air to be the first air curtain.
Laser radar device.
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