JP6584523B2 - レーザレーダ装置 - Google Patents
レーザレーダ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6584523B2 JP6584523B2 JP2017551432A JP2017551432A JP6584523B2 JP 6584523 B2 JP6584523 B2 JP 6584523B2 JP 2017551432 A JP2017551432 A JP 2017551432A JP 2017551432 A JP2017551432 A JP 2017551432A JP 6584523 B2 JP6584523 B2 JP 6584523B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical axis
- beam scanning
- wind
- unit
- distance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 381
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 193
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 134
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 115
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 73
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 37
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 19
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 21
- 230000008859 change Effects 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/95—Lidar systems specially adapted for specific applications for meteorological use
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S17/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4817—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements relating to scanning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4972—Alignment of sensor
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/108—Scanning systems having one or more prisms as scanning elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
以下、図1を用いて実施の形態1に係るレーザレーダ装置について説明する。図1は、実施の形態1に係るレーザレーダ装置の構成図である。なお、以下に示すレーザレーダ装置においては、計測対象を風(エアロゾル)としているが、必ずしもこれに限られるものではなく、車両やその他移動する物体等の被検出物にも適用可能である。
なお、ビーム走査光学系6とビーム走査光学系制御部7からビーム走査部(走査部)60が構成される。
なお、風計測可能距離算出部12及び風計測可能距離監視部13から計測可能距離算出監視部30が構成される。計測可能距離算出監視部30は、走査部60のビーム走査によって取得された各風計測方向の距離毎の受信信号強度を含む風計測データに基づいて、風速の計測が可能な距離を示す風計測可能距離を算出して監視する。
Φ1=Φ2+σ (2)
Φ2=tan−1(tanψ(cosσ+1)−sinσ)/(cosσ+1+sinσtanψ) (3)
ここでσは2枚のウェッジプリズムの相対角度σであり、制御方法算出部16によって算出される。
制御方法算出部16(光軸角度補正量導出部40)は、最適光軸補正距離計算部15から最適光軸補正距離の計算結果Lbestとビーム走査角速度ωを取得し、(1)式から光軸角度ずれθを計算する。
θより、2枚のウェッジプリズムの相対角度σ
σ=cos −1 (θ 2 −2δ 2 )/2δ 2 (4)
を計算する。
δ=(n−1)α (5)
実施の形態1では、最適光軸補正距離計算部15は最適光軸補正距離を計算により逐一算出(導出)するように構成した。これに対し、実施の形態2に係るレーザレーダ装置は、低速ビーム走査時のデータを取得し、先見情報であるテーブルデータを参照する事で、最適な光軸補正距離を導出することを特徴とする。以下、図7〜図9を用いて、実施の形態2に係るレーザレーダ装置の構成及び動作について説明する。まず、実施の形態2に係るレーザレーダ装置の構成について説明する。図7はこの発明の実施の形態2に係るレーザレーダ装置の構成を示す図である。この図7に示す実施の形態2に係るレーザレーダ装置は、図1に示す実施の形態1に係るレーザレーダ装置の最適光軸補正距離計算部15に代わり、データテーブル参照部17(最適光軸補正距離導出部ともいう。)に変更したものである。その他の構成は実施の形態1に係るレーザレーダ装置の構成と同様であり、同一の符号を付して異なる部分について説明を行う。
実施の形態1及び2では、風計測の初期段階と、SNR経時変化の監視によるSNRの低下を検出した際に行う低速ビーム走査時のデータを取得する事で最適な光軸補正距離を算出するよう構成した。これに対し、実施の形態3に係るレーザレーダ装置は、特に風計測中に低速ビーム走査を行わず、高速ビーム走査したままの状態で最適な光軸補正距離を算出する事が可能となるよう構成する。以下、図10〜図12を用いて、実施の形態3に係るレーザレーダ装置の構成及び動作について説明する。まず、実施の形態3に係るレーザレーダ装置の構成について説明する。図10はこの発明の実施の形態3に係るレーザレーダ装置の構成を示す図である。この図10に示す実施の形態3に係るレーザレーダ装置は、実施の形態1の構成に、低速ビーム走査時のSNRプロファイルを仮想的に算出(数値計算)する低速ビーム走査計算部18を付加する事で構成する。その他の構成は実施の形態1及び2に係るレーザレーダ装置の構成と同様であり、同一の符号を付して異なる部分について説明を行う。
Claims (6)
- 変調された光源からの光を送信光として照射し、反射された光を受信光として受信する、第1の角速度でビーム走査可能な走査部と、
前記走査部のビーム走査によって取得された各風計測方向における距離毎の受信信号強度を含む風計測データに基づいて、風速の計測が可能な距離を示す風計測可能距離を算出して監視する計測可能距離算出監視部と、
前記計測可能距離算出監視部が前記風計測可能距離の低下を検出した場合、前記第1の角速度よりも遅い第2の角速度でビーム走査した場合に得られる前記風計測データと前記第1の角速度とに基づいて、前記風計測可能距離が最長となる光軸角度補正量を導出する光軸角度補正量導出部と、
前記光軸角度補正量導出部で導出された前記光軸角度補正量に基づいて、送信光と受信光の間の光軸角度ずれを補正する光軸補正部と、を備えたことを特徴とするレーザレーダ装置。 - 前記光軸角度補正量導出部は、
前記第2の角速度でビーム走査した場合に得られる前記風計測データと前記第1の角速度とに基づいて、送受信光の間の光軸角度ずれが生じない風計測距離を示す光軸補正距離の中から風計測可能距離が最長となる前記光軸補正距離である最適な光軸補正距離を導出する最適光軸補正距離導出部と、
前記最適光軸補正距離導出部で導出された前記最適な光軸補正距離に基づいて前記光軸角度補正量を算出する制御方法算出部と、を有することを特徴とする請求項1に記載のレーザレーダ装置。 - 前記光軸角度補正量導出部は、前記第2の角速度でビーム走査した場合に得られる前記風計測データに基づいて、予め取得したテーブルデータを参照し、前記風計測可能距離が最長となる光軸角度補正量を前記テーブルデータから抽出することを特徴とする請求項1に記載のレーザレーダ装置。
- 前記走査部がビーム走査する角速度が可変であり、
前記計測可能距離算出監視部が前記風計測可能距離の所定の閾値を下回った事を検出した場合、前記走査部が前記第2の角速度でビーム走査を行うよう角速度を設定するビーム走査方法設定部と、を有することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載のレーザレーダ装置。 - 前記計測可能距離算出監視部が前記風計測可能距離の低下を検出した場合、前記第1の角速度のビーム走査により得られた前記風計測データから、前記第2の角速度で走査した場合に得られる前記風計測データを計算により算出するビーム走査計算部と、を有することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載のレーザレーダ装置。
- ビーム走査によって取得された各風計測方向における距離毎の受信信号強度を含む風計測データに基づいて、風速の計測が可能な距離を示す風計測可能距離を算出して監視する計測可能距離算出監視部と、
前記計測可能距離算出監視部が前記風計測可能距離の低下を検出した場合、前記ビーム走査よりも遅い速度でビーム走査した場合に得られる前記風計測データに基づいて、前記風計測可能距離が最長となる光軸角度補正量を導出する光軸角度補正量導出部と、
前記光軸角度補正量導出部で導出された前記光軸角度補正量に基づいて、送信光と受信光の間の光軸角度ずれを補正する光軸補正部と、を備えたことを特徴とするレーザレーダ装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2015/082340 WO2017085799A1 (ja) | 2015-11-18 | 2015-11-18 | レーザレーダ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2017085799A1 JPWO2017085799A1 (ja) | 2018-10-04 |
JP6584523B2 true JP6584523B2 (ja) | 2019-10-02 |
Family
ID=58718508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017551432A Active JP6584523B2 (ja) | 2015-11-18 | 2015-11-18 | レーザレーダ装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10802150B2 (ja) |
EP (1) | EP3379288B1 (ja) |
JP (1) | JP6584523B2 (ja) |
CN (1) | CN108291962B (ja) |
WO (1) | WO2017085799A1 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3637134B1 (en) * | 2017-07-04 | 2021-04-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser radar device |
JP6877845B2 (ja) * | 2017-09-22 | 2021-05-26 | 株式会社トプコン | レーザスキャナの測定値補正方法およびそのための装置 |
JP7037860B2 (ja) * | 2017-11-17 | 2022-03-17 | 株式会社トプコン | 測量装置及び測量装置システム |
JP2019174162A (ja) * | 2018-03-27 | 2019-10-10 | パイオニア株式会社 | 走査装置及び測距装置 |
JP2019174163A (ja) * | 2018-03-27 | 2019-10-10 | パイオニア株式会社 | 走査装置及び測距装置 |
EP3789786B1 (en) * | 2018-06-08 | 2022-07-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser radar device |
JP6771704B2 (ja) * | 2018-08-01 | 2020-10-21 | 三菱電機株式会社 | レーザレーダ装置 |
FR3090125B1 (fr) * | 2018-12-18 | 2021-02-26 | Thales Sa | Système lidar compact |
CN110673103B (zh) * | 2019-10-22 | 2022-04-26 | 成都汇蓉国科微系统技术有限公司 | 一种用于共轴双雷达系统的零位标校方法及系统 |
WO2022021360A1 (zh) * | 2020-07-31 | 2022-02-03 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 测距装置与移动平台 |
US11400940B2 (en) * | 2020-09-28 | 2022-08-02 | Ford Global Technologies, Llc | Crosswind risk determination |
CN112415493B (zh) * | 2020-11-27 | 2023-06-06 | 北京航天计量测试技术研究所 | 三维扫描激光雷达坐标误差修正方法 |
US11760348B2 (en) | 2021-09-27 | 2023-09-19 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle boundary control |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2568688B1 (fr) | 1984-08-03 | 1986-09-05 | Thomson Csf | Systeme emetteur-recepteur pour imagerie laser |
JPH04352124A (ja) * | 1991-05-30 | 1992-12-07 | Toshihiro Tsumura | 光学機器に於ける光軸偏角装置 |
US6147747A (en) * | 1997-08-22 | 2000-11-14 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Lidar remote sensing system |
JP2000046930A (ja) | 1998-07-30 | 2000-02-18 | Omron Corp | 光学センサ |
JP2001066138A (ja) * | 1999-06-23 | 2001-03-16 | Mitsubishi Precision Co Ltd | 計測システムおよびこの計測システムに用いられるプリズム式光路制御装置 |
JP3802339B2 (ja) | 2000-12-08 | 2006-07-26 | オムロン株式会社 | 測距装置の軸調整方法 |
JP4071656B2 (ja) | 2003-03-20 | 2008-04-02 | 延夫 竹内 | レーザレーダ装置及びアライメント自動調整方法 |
US7746449B2 (en) * | 2007-11-14 | 2010-06-29 | Rosemount Aerospace Inc. | Light detection and ranging system |
US8797550B2 (en) * | 2009-04-21 | 2014-08-05 | Michigan Aerospace Corporation | Atmospheric measurement system |
JP2012021878A (ja) | 2010-07-14 | 2012-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | 距離変動計測装置 |
JP2013130531A (ja) | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Sanyo Electric Co Ltd | レーザレーダ |
US9804265B2 (en) * | 2012-08-08 | 2017-10-31 | Mitsubushi Electric Corporation | Radar device |
CN105637383B (zh) * | 2013-10-11 | 2017-11-14 | 三菱电机株式会社 | 风测量雷达装置 |
JP6072301B2 (ja) * | 2013-12-10 | 2017-02-01 | 三菱電機株式会社 | レーザレーダ装置 |
WO2016117159A1 (ja) * | 2015-01-21 | 2016-07-28 | 三菱電機株式会社 | レーザレーダ装置 |
-
2015
- 2015-11-18 US US15/774,295 patent/US10802150B2/en active Active
- 2015-11-18 CN CN201580084493.4A patent/CN108291962B/zh active Active
- 2015-11-18 WO PCT/JP2015/082340 patent/WO2017085799A1/ja active Application Filing
- 2015-11-18 JP JP2017551432A patent/JP6584523B2/ja active Active
- 2015-11-18 EP EP15908739.4A patent/EP3379288B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108291962A (zh) | 2018-07-17 |
WO2017085799A1 (ja) | 2017-05-26 |
EP3379288B1 (en) | 2022-08-24 |
EP3379288A4 (en) | 2018-12-05 |
CN108291962B (zh) | 2022-02-22 |
JPWO2017085799A1 (ja) | 2018-10-04 |
US20190250274A1 (en) | 2019-08-15 |
US10802150B2 (en) | 2020-10-13 |
EP3379288A1 (en) | 2018-09-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6584523B2 (ja) | レーザレーダ装置 | |
CN107110958B (zh) | 激光雷达装置 | |
US9804265B2 (en) | Radar device | |
US10948595B2 (en) | Laser detection device using line beam, and vehicle information recognition method using same | |
US11561283B2 (en) | Distance measurement apparatus, distance measurement method and program | |
KR20170068506A (ko) | 로프 지름 계측 시스템, 로프 지름 계측 장치, 로프 지름 계측 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 프로그램 | |
EP4160166B1 (en) | Estimation program, estimation device and estimation method | |
JPWO2014024812A1 (ja) | レーザ測定による支持物検知装置 | |
US20210270568A1 (en) | Laser irradiation apparatus and laser irradiation method | |
KR101887436B1 (ko) | 물체 탐지 장치 및 방법 | |
US11885881B2 (en) | Sensor system for a road finishing machine | |
CN106405527B (zh) | 一种可自适应补偿被测地形高程变化的机载LiDAR装置 | |
EP3789786B1 (en) | Laser radar device | |
JP2021067616A5 (ja) | ||
JP3823965B2 (ja) | レーザレーダ装置 | |
JP6749191B2 (ja) | スキャナ装置および測量装置 | |
WO2024171632A1 (ja) | 距離測定装置、距離測定方法、及びプログラム | |
JP2014153106A (ja) | 姿勢基準器 | |
WO2024176779A1 (ja) | レーザ測距装置、レーザ測距方法、及びプログラム | |
US20240280404A1 (en) | Monitoring system, method of monitoring and storage medium | |
JP7240121B2 (ja) | 目標物検出システム | |
KR20240078831A (ko) | 폴리곤 미러 도플러에 따른 fmcw 라이다의 속도 보정 방법 및 그 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180511 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180511 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20180522 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190226 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190426 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190806 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190903 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6584523 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |