JP6848461B2 - レーザレーダ装置 - Google Patents

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。

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。

特開２０１０−１５１７８８号公報

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。

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。
本発明の各形態は、定置型のレーザレーダ装置であって、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。
＜第１の形態＞
第１の形態では、前記光学系ケースは、前記透光カバーの上部において前方に突出する上端板状部材を有し、前記第１エアカーテンは、前記透光カバーの外側において前記上端板状部材に向けて下方から上方に空気を送り出すように構成されている。
第１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。また、第１エアカーテンが透光カバーの外側において上端板状部材に向けて下方から上方に空気を送り出すので、第１エアカーテンによって透光カバーの結露を予防できるだけでなく、透光カバーを保護する上端板状部材の外縁に氷柱が形成されることを予防できる。
＜第２の形態＞
第２の形態では、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ように構成されている。
第２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。
＜第３の形態＞
第３の形態では、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ように構成されている。
第３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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

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。

本発明の第１実施形態におけるレーザレーダ装置の概略説明図。 レーザレーダ本体の内部構成の一例を説明する図。 レーザレーダ装置の側面図。 レーザレーダ装置の上面図。 第２実施形態におけるレーザレーダ装置の側面図。 第３実施形態におけるレーザレーダ装置の側面図。 第４実施形態におけるレーザレーダ装置の側面図。 第５実施形態におけるレーザレーダ装置の側面図。 第６実施形態におけるレーザレーダ装置の側面図。 第６実施形態におけるレーザレーダ装置の上面図。

・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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

・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。

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。

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。

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。

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。

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。

・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。

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。

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。

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。

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。

・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。

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。

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。

・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。

・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。

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。

・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。

・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。

・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。

・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。

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。

・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。

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。

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

Claims (10)

1. 定置型のレーザレーダ装置であって、
   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、
   前記光学系ケースは、前記透光カバーの上部において前方に突出する上端板状部材を有し、
   前記第１エアカーテンは、前記透光カバーの外側において前記上端板状部材に向けて下方から上方に空気を送り出す、
   レーザレーダ装置。
2. 定置型のレーザレーダ装置であって、
   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、
   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。
3. 定置型のレーザレーダ装置であって、
   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、
   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。
4. 請求項３に記載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、逆向きである、
   レーザレーダ装置。
5. 請求項４に記載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、
   レーザレーダ装置。
6. 請求項３〜５のいずれか一項に記載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案内流路を有する、
   レーザレーダ装置。
7. 請求項６に記載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する、
   レーザレーダ装置。
8. 請求項７に記載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案内流路を有する、
   レーザレーダ装置。
9. 請求項７又は請求項８に記載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、を有する、
   レーザレーダ装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載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る、
    レーザレーダ装置。

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