JP5598100B2 - Object detection device - Google Patents
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Description
本発明は、監視領域に存在する物体を検出する装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for detecting an object present in a monitoring area.
測距用の走査光により3次元空間を主走査方向及び副走査方向に走査させるレーザレーダを用い、走査光の反射光を解析することで物体を検出する技術は、例えば、監視領域における侵入物の監視の分野にも利用可能な技術である(例えば、特許文献1)。 A technique for detecting an object by analyzing reflected light of a scanning light using a laser radar that scans a three-dimensional space in a main scanning direction and a sub-scanning direction with a scanning light for distance measurement is, for example, an intruder in a monitoring area This technique can also be used in the field of monitoring (for example, Patent Document 1).
上述したレーザレーダは、監視領域の全体からの見通しがよい高さに設置されることになる。そして、監視領域がレーザレーダの近辺から遠方まで広いエリアに亘る場合、レーザレーダの発光手段から監視領域に照射された走査光は、照射を受けた対象物の表面で拡散反射され、その反射光をレーザレーダの受光手段が受光する。反射光は拡散しながらレーザレーダまで到来するため、受光手段が受光する反射光の強度は、レーザレーダから走査光の照射箇所までの距離の二乗に反比例して弱まる。そのため、遠方の監視領域からの反射光を解析可能な強度で受光手段に受光させるには、発光手段が出力する走査光を相応の強度とする必要がある。 The above-mentioned laser radar is installed at a height where the line of sight from the entire monitoring area is good. When the monitoring area covers a wide area from near to far of the laser radar, the scanning light irradiated to the monitoring area from the light emitting means of the laser radar is diffusely reflected on the surface of the irradiated object, and the reflected light Is received by the light receiving means of the laser radar. Since the reflected light reaches the laser radar while diffusing, the intensity of the reflected light received by the light receiving means becomes weaker in inverse proportion to the square of the distance from the laser radar to the scanning light irradiation point. Therefore, in order for the light receiving means to receive the reflected light from the distant monitoring area with the intensity that can be analyzed, the scanning light output from the light emitting means needs to have an appropriate intensity.
しかし、遠方の監視領域に合わせて走査光の強度を高くすると、近辺の監視領域から受光する反射光の強度が強すぎてしまう場合がある。受光する反射光の強度が強すぎると、反射光の受光強度に応じた受光手段の出力信号が光学的に飽和してその出力波形が歪み、正しい物体検出を行うことができなくなる。その結果、例えば近辺の監視領域の地表面が実際よりも高い位置にあると誤って判断される等の支障を生じる。 However, if the intensity of the scanning light is increased in accordance with the remote monitoring area, the intensity of the reflected light received from the nearby monitoring area may be too strong. If the intensity of the reflected light received is too strong, the output signal of the light receiving means corresponding to the received light intensity of the reflected light is optically saturated and the output waveform is distorted, and correct object detection cannot be performed. As a result, there arises a problem that, for example, it is erroneously determined that the ground surface of the nearby monitoring area is at a higher position than the actual position.
本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、レーザレーダから監視領域に走査光を照射しその反射光をレーザレーダで受光し解析することで、監視領域に存在する物体を検出する際に、監視領域がレーザレーダの近辺から遠方まで広く分布する場合であっても、監視領域の物体を正確に検出することができる物体検出装置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 irradiate scanning light from a laser radar to a monitoring area, and receive and analyze the reflected light by the laser radar, thereby detecting an object present in the monitoring area. It is an object of the present invention to provide an object detection device capable of accurately detecting an object in a monitoring area even when the monitoring area is widely distributed from near to far in the laser radar.
上記目的を達成するため、請求項1に記載した本発明の物体検出装置は、レーザ投光ユニットが出力するレーザ光を走査用ミラーにより反射させて、監視領域を所定の走査方向に走査する走査光とし、該走査光の反射光を前記走査用ミラーにより反射させて受光ユニットに受光させることで、前記監視領域に存在する物体の位置を検出する装置において、前記走査用ミラーが、前記レーザ投光ユニット及び前記受光ユニットに対して、前記走査方向において前記監視領域の前記レーザ投光ユニットに最も近い照射箇所と前記レーザ投光ユニットから最も遠い照射箇所とに同じビーム径の前記走査光を反射させ、かつ、前記監視領域における照射箇所が前記走査方向において前記レーザ投光ユニットから遠い前記走査光の前記反射光ほど、大きい光束幅で前記受光ユニットに向けて反射させる相対位置関係で配置されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the object detection apparatus according to the first aspect of the present invention scans the monitoring area in a predetermined scanning direction by reflecting the laser beam output from the laser projection unit by the scanning mirror. and light, by receiving the reflected light of the scanning light to the light receiving unit is reflected by the scanning mirror, the apparatus for detecting the position of those bodies present in the monitoring area, said scanning mirror, the laser With respect to the light projecting unit and the light receiving unit, the scanning light having the same beam diameter is applied to an irradiation point closest to the laser light projecting unit in the monitoring region and an irradiation point farthest from the laser light projecting unit in the scanning direction. The reflected light of the scanning light that is reflected and is farther from the laser projection unit in the scanning direction is larger in the scanning area. Characterized in that it is arranged in a relative positional relationship which reflects toward the light receiving unit in the light flux width.
請求項1に記載した本発明の物体検出装置によれば、走査用ミラーが受光ユニットに向けて反射する反射光の光束幅が大きければ大きいほど、受光ユニットが反射光を受光する効率が高くなる。したがって、監視領域のうち走査光の走査方向においてレーザ投光ユニットに近い箇所に照射される走査光の反射光の強度に比べて、レーザ投光ユニットから離れた箇所に照射される走査光の反射光の受光効率、言い換えれば、光学的な強度ゲインが高くなる。
According to the object detection device of the present invention as set forth in
したがって、走査光が走査方向におけるレーザ投光ユニットの近辺の監視領域に照射されるか遠方の監視領域に照射されるかに応じて、走査光の強度や受光ユニットの電気的なゲインを動的に高速で変化させることなく、反射光の拡散の度合いが大きい遠方の監視領域からは強い強度で反射光を受光させ、反射光の拡散の度合いが小さい近辺の監視領域からは弱い強度で反射光を受光させることができる。これにより、遠方の監視領域からの反射光を解析可能な強度とし、かつ、近辺の監視領域からの反射光を光学的に飽和しない程度の強度に抑えることができる。よって、レーザレーダからの走査光により走査される監視領域がレーザレーダの近辺から遠方まで広く分布する場合であっても、監視領域からレーザレーダが受光する走査光の反射光によって監視領域の物体を正確に検出することができる。 Therefore, the intensity of the scanning light and the electrical gain of the light receiving unit are dynamically changed depending on whether the scanning light is applied to the monitoring region near the laser projection unit in the scanning direction or the remote monitoring region. The reflected light is received with a high intensity from a remote monitoring area where the degree of diffusion of the reflected light is large, and the reflected light with a low intensity is received from a nearby monitoring area where the degree of diffusion of the reflected light is small. Can be received. Thereby, the reflected light from the distant monitoring region can be analyzed to an intensity that can be analyzed, and the reflected light from the nearby monitoring region can be suppressed to an intensity that does not optically saturate. Therefore, even if the monitoring area scanned by the scanning light from the laser radar is widely distributed from near to far of the laser radar, the object in the monitoring area is reflected by the reflected light of the scanning light received by the laser radar from the monitoring area. It can be detected accurately.
また、請求項2に記載した本発明の物体検出装置は、請求項1に記載した本発明の物体検出装置において、前記レーザ投光ユニット及び前記受光ユニットが、前記レーザ投光ユニットが出力する前記レーザ光と前記受光ユニットが受光する前記反射光とが、前記走査用ミラーの複数の反射面のうち同一の反射面に前記走査用ミラーの回転軸方向に間隔をおいてそれぞれ照射され、かつ、互いの光路が干渉しないように配置されていることを特徴とする。
The object detection device of the present invention described in
請求項2に記載した本発明の物体検出装置によれば、請求項1に記載した本発明の物体検出装置において、走査用ミラーの同一の反射面により反射されるレーザ投光ユニットからのレーザ光の光路と受光ユニットが受光する反射光の光路とを、走査用ミラーの回転軸と直交する面において同一の経路に配置することができる。これにより、監視領域における走査光の照射箇所が走査方向において変化するのと同期する走査用ミラーの回転角度によって、受光ユニットが受光する反射光の光束幅の大きさを変化させることができる。
According to the object detection device of the present invention described in
さらに、請求項3に記載した本発明の物体検出装置は、請求項1又は2に記載した本発明の物体検出装置において、前記受光ユニットが、少なくとも前記反射光の最大光束幅以上のレンズ径を有する集束レンズを備えていることを特徴とする。
Furthermore, the object detection device of the present invention described in claim 3 is the object detection device of the present invention described in
請求項3に記載した本発明の物体検出装置によれば、請求項1又は2に記載した本発明の物体検出装置において、反射光を受光する受光ユニットの集束レンズが反射光の最大光束幅以上のレンズ系を有することから、監視領域における走査光の照射箇所が走査方向において変化するのに応じて反射光の光束幅が変化しても、その反射光を確実に受光ユニットで受光させることができる。
According to the object detection device of the present invention described in claim 3, in the object detection device of the present invention described in
本発明によれば、レーザレーダからの走査光により走査される監視領域がレーザレーダの近辺から遠方まで広く分布する場合であっても、監視領域からレーザレーダが受光する走査光の反射光によって監視領域の物体を正確に検出することができる。 According to the present invention, even when the monitoring area scanned by the scanning light from the laser radar is widely distributed from near to far from the laser radar, the monitoring is performed by the reflected light of the scanning light received by the laser radar from the monitoring area. An object in the area can be detected accurately.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態に係る物体検出装置を示す概略構成図である。図1に示す物体検出装置は、監視領域を走査光により走査してその反射光により監視領域内に侵入した物体を検出するもので、走査光を出力しその反射光を受光するレーザレーダヘッド5と、走査光及び反射光に基づいてエリア内の物体の検出処理を行う制御装置6とを有している。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an object detection apparatus according to an embodiment of the present invention. The object detection apparatus shown in FIG. 1 scans a monitoring area with scanning light and detects an object that has entered the monitoring area with reflected light. The
図1の物体検出装置を例えば敷地内の監視領域における侵入物の検出に用いる場合、前記レーザレーダヘッド5は、図2の説明図に示すように、監視領域Aの全体を見通せる支柱Bの上端付近に取り付け設置される。このような高所にレーザレーダヘッド5を設置することで、レーザレーダヘッド5からの走査光LB1で監視領域Aの全体を走査することができる。本実施形態では、支柱Bの地上高H[m]のところにレーザレーダヘッド5を設置しているものとする。
When the object detection apparatus of FIG. 1 is used, for example, for detecting an intruding object in a monitoring area in a site, the
なお、本実施形態では、監視領域Aは、レーザレーダヘッド5からの走査光LB1の主走査方向X(請求項中の走査方向に相当)において、支柱BからLmin[m]〜Lmax[m]の範囲に延在している。このLmin[m]は、Lmin=0[m]としてもよい。つまり、レーザレーダヘッド5からの走査光LB1が届くのであれば、監視領域Aを支柱Bの根元から延在させることもできる。
In the present embodiment, the monitoring area A is Lmin [m] to Lmax [m] from the column B in the main scanning direction X (corresponding to the scanning direction in the claims) of the scanning light LB1 from the
また、図2のθは、走査光LB1の監視領域Aに対する主走査方向Xにおける走査角度を示す。この走査角度θは、主走査方向Xにおける走査光LB1の走査箇所のレーザレーダヘッド5乃至支柱Bからの距離をLとした場合、θ=tan-1(L/H)で表すことができる。走査角度θは、主走査方向Xにおける走査光LB1の走査箇所がレーザレーダヘッド5乃至支柱Bに近いほど小さく、遠いほど大きい値となる(但し、θ<90゜)。
Further, θ in FIG. 2 indicates a scanning angle in the main scanning direction X with respect to the monitoring region A of the scanning light LB1. This scanning angle θ can be expressed as θ = tan −1 (L / H), where L is the distance from the
そして、レーザレーダヘッド5は、図1に示すように、レーザ光LBを間欠的に出力するレーザ投光ユニット1と、レーザ光LBを垂直及び水平方向に走査させて走査光LB1とするポリゴンミラー11及びガルバノミラー12と、物体に照射された走査光LB1の反射光LB2をガルバノミラー12及びポリゴンミラー11による反射後に受光する受光ユニット2と、ポリゴンミラー11を回転駆動させるポリゴンスキャナ11aと、ガルバノミラー12を回転駆動させるガルバノスキャナ12aとを有している。
As shown in FIG. 1, the
前記ポリゴンミラー11(請求項中の走査用ミラーに相当)は、高速回転する6面体を有しており、鏡面化された4側面を除く対峙する2面(上下面)の中心を回転軸としてポリゴンスキャナ11aにより回転されるように構成されている。このポリゴンミラー11の4側面のいずれかでレーザ光LBが反射されることで、レーザ光LBは主走査方向(垂直走査方向)Xに走査される。
The polygon mirror 11 (corresponding to the scanning mirror in the claims) has a hexahedron that rotates at high speed, and the center of two opposing surfaces (upper and lower surfaces) excluding the mirrored four side surfaces is the rotation axis. It is configured to be rotated by the
前記ガルバノミラー12は、ガルバノスキャナ12aにより限られた角度範囲で往復回動される回動軸の側面に接続されており、この回動軸の往復回動により往復揺動される。このガルバノミラー12の一面でレーザ光LBが反射されることで、レーザ光LBは副走査方向(水平走査方向)Yに走査される。
The
なお、ポリゴンスキャナ11a及びガルバノスキャナ12aは、後述する制御装置6の制御器13からの速度指令により指令される回転速度で、ポリゴンミラー11を回転させ、また、ガルバノミラー12を揺動させる。また、ポリゴンスキャナ11a及びガルバノスキャナ12aは、ポリゴンミラー11の回転角度やガルバノミラー12の揺動角度を示す角度情報を制御器13に出力する。なお、上述したポリゴンミラー11及びガルバノミラー12は単なる一例であり、レーザ光LBの走査光学系は図示した構成に限定されるものではない。
The
図1に示す構成のレーザレーダヘッド5は、ポリゴンミラー11によるレーザ光LBの走査方向(主走査方向X)が、図2に示すように、監視領域Aの支柱Bに接近離間する方向と一致するように、支柱Bに取り付けられる。したがって、ガルバノミラー12によるレーザ光LBの走査方向(副走査方向Y)は、図2の監視領域Aの幅方向、つまり、図2の紙面の表裏方向に延在することになる。
In the
図1に示す制御装置6は、制御器13及び距離演算器14を有している。制御器13と距離演算器14とは別々のマイクロコンピュータで構成することもでき、一つのマイクロコンピュータで構成することもできる。
The control device 6 shown in FIG. 1 has a
制御器13は、レーザ投光ユニット1に対して投光指令を間欠的に出力する。この投光指令は、距離演算器14にも並行して出力される。
The
距離演算器14には、上述した投光指令が制御器13から入力されると共に、反射光LB2を受光したときに受光ユニット2が出力する受光タイミング信号が入力される。距離演算器14は、投光指令の入力から受光タイミング信号の入力までの時間差と、光の速度V[m/sec]とに基づいて、走査光LB1の光路上に存在する物体のレーザレーダヘッド5からの距離を演算し、演算した距離を示す距離情報を制御器13に出力する。
The
制御器13は、上述したように、ポリゴンスキャナ11aやガルバノスキャナ12aに速度指令をそれぞれ出力する。各速度指令で指令するポリゴンミラー11の回転速度やガルバノミラー12の揺動速度は、図2の監視領域Aの主走査方向X及び副走査方向Yにそれぞれ間欠的に照射する走査光LB1のピッチ、つまり、監視領域Aにおける走査光LB1の空間分解能に応じて決定される。
As described above, the
また、制御器13は、ポリゴンスキャナ11aやガルバノスキャナ12aからそれぞれ入力される角度情報によって、ポリゴンミラー11の回転角度やガルバノミラー12の揺動角度を算出することができる。したがって、制御器13は、ポリゴンスキャナ11aやガルバノスキャナ12aから受け取った角度情報に基づいて、レーザ投光ユニット1に出力する投光指令により走査光LB1が照射される監視領域Aの箇所の座標値を特定することができる。特定した座標値は、距離演算器14からの距離情報に基づいて監視領域Aに侵入した物体を検出する際に利用する。
Further, the
ここで、上述した監視領域Aにおける走査光LB1の空間分解能のうち、主走査方向Xにおける走査光LB1の空間分解能について説明する。ポリゴンミラー11の回転角速度をω[°/sec](光学角)、走査光LB1の元となるレーザ光LBのレーザ投光ユニット1による出力周波数を繰り返し周波数をS(Hz)とした場合、主走査方向Xにおいてレーザレーダヘッド5乃至支柱Bから距離Lの位置を走査する走査光LB1の、主走査方向Xにおける空間分解能Dは、D≒L×tan(ω/S)[m]となる。
Here, the spatial resolution of the scanning light LB1 in the main scanning direction X out of the spatial resolution of the scanning light LB1 in the monitoring region A will be described. When the rotational angular velocity of the
この式からも明らかなように、走査光LB1が走査する箇所が主走査方向Xにおいてレーザレーダヘッド5から遠くなるほど走査光LB1の空間分解能Dは大きくなる。このため、主走査方向Xにおいてレーザレーダヘッド5から距離Lmax離れた監視領域Aを走査光LB1が走査する際に、必要な空間分解能Dが得られるように、繰り返し周波数Sを決定する。
As is apparent from this equation, the spatial resolution D of the scanning light LB1 increases as the location where the scanning light LB1 scans is farther from the
また、光の速度はV[m/sec]であるから、レーザレーダヘッド5から距離Lmax離れた監視領域Aに走査光LB1が到達しその反射光LB2がレーザレーダヘッド5に戻るまでの所要時間は、およそ、2L/V[sec]で表すことができる。したがって、繰り返し周波数Sは、V/2L[Hz]以下に設定する。
Also, since the speed of light is V [m / sec], the time required for the scanning light LB1 to reach the monitoring area A that is a distance Lmax away from the
ところで、受光ユニット2により受光される反射光LB2の強度は、走査光LB1が照射される監視領域A中の箇所が主走査方向Xにおいてレーザレーダヘッド5から遠いほど弱くなる。これは、走査光LB1の照射箇所からの反射光LB2が拡散しながらレーザレーダヘッド5に到来し、その強度が、レーザレーダヘッド5から走査光LB1の照射箇所までの距離Lの二乗に反比例して弱まるからである。
By the way, the intensity of the reflected light LB2 received by the
そのため、主走査方向Xにおいてレーザレーダヘッド5から最も遠い、監視領域Aのレーザレーダヘッド5から距離Lmax離れた箇所に照射する走査光LB1の強度は、そこからの反射光LB2が検出可能な強度で受光ユニット2により受光されるような強度である必要がある。そこで、レーザ投光ユニット1が出力するレーザ光LBの強度は、主走査方向Xにおいてレーザレーダヘッド5から最も遠い監視領域Aからの反射光LB2が十分な強度で受光ユニット2により受光されるような強度に決定する。
Therefore, the intensity of the scanning light LB1 irradiated to a position farthest from the
一方、走査光LB1の照射箇所が主走査方向Xにおいてレーザレーダヘッド5に近くなると、レーザレーダヘッド5から走査光LB1の照射箇所までの距離Lが短いことから、反射光LB2がレーザレーダヘッド5に到達するまでに拡散する度合いは、走査光LB1の照射箇所が主走査方向Xにおいてレーザレーダヘッド5から遠い場合に比べて少なくなる。したがって、例えば、主走査方向Xにおいてレーザレーダヘッド5から最も遠い距離Lmaxの監視領域Aに走査光LB1を照射するときと同じ強度で他の監視領域Aに走査光LB1を照射すると、距離Lの二乗に反比例する反射光LB2の強度が強すぎて、反射光LB2を受光した受光ユニット2が出力する受光タイミング信号が光学的に飽和してしまう可能性がある。受光タイミング信号が光学的に飽和すると、レーザレーダによる三次元物体認識の精度に悪影響が及んでしまう。
On the other hand, when the irradiation position of the scanning light LB1 is close to the
このため、監視領域Aの走査光LB1が照射される箇所が主走査方向Xにおいてレーザレーダヘッド5に近くなるほど、その走査光LB1の反射光LB2の強度を弱くする必要がある。そのために、本実施形態の物体検出装置では、レーザ投光ユニット1や受光ユニット2とポリゴンミラー11とを、図3(a),(b)に示すような位置関係となるように配置している。
For this reason, it is necessary to reduce the intensity of the reflected light LB2 of the scanning light LB1 as the portion of the monitoring area A irradiated with the scanning light LB1 is closer to the
図3(a),(b)に平面図及び側面図で示すように、レーザ投光ユニット1と受光ユニット2は、ポリゴンミラー11の回転軸方向(図3(b)中の水平方向)に間隔をおき、回転軸方向と直交する平面において重なるように配置されている。
As shown in the plan view and the side view in FIGS. 3A and 3B, the
レーザ投光ユニット1は、レーザ光源1aとビーム径補正用の集束レンズ1bとを有している。集束レンズ1bにより所望のビーム径に補正されたレーザ光LBは、回転中のポリゴンミラー11の4つのうち一つの反射面11bに照射され、ガルバノミラー12に向けて反射される。
The
受光ユニット2は、受光素子2aと集光レンズ2bとを有している。ガルバノミラー12を介して監視領域Aから導かれた反射光LB2は、回転中のポリゴンミラー11のレーザ光LBが照射されるのと同じ反射面11bに照射され、受光ユニット2に向けて反射される。図3(b)に示すように、反射面11bにおけるレーザ光LBの照射箇所と反射光LB2の照射箇所とは、ポリゴンミラー11の回転軸方向に間隔をおいているので、レーザ光LBの光路と反射光LB2の光路とは互いに干渉しない。ポリゴンミラー11により反射された反射光LB2は、集光レンズ2bにより集光され、受光素子2aに導かれて受光される。
The
上述したようにレーザ投光ユニット1をポリゴンミラー11に対して配置したことで、ポリゴンミラー11による反射後のレーザ光LB(走査光LB1)のビーム径は、図4(a)に示す、走査光LB1が主走査方向Xにおける監視領域Aのレーザレーダヘッド5に最も近い箇所に照射されるときと、図4(b)に示す、レーザレーダヘッド5から最も遠い箇所に照射されるときとで、同じになる。また、図を用いた説明は省略するが、走査光LB1が監視領域Aを主走査方向Xに走査開始端から走査終了端まで走査する間も、ポリゴンミラー11による反射後のレーザ光LB(走査光LB1)のビーム径は変化しない。
Since the
また、上述したように受光ユニット2をポリゴンミラー11に対して配置したことで、ポリゴンミラー11の反射面11bが受光ユニット2に向けて反射できる反射光LB2の光束幅は、図5(a)に示す、走査光LB1が主走査方向Xにおける監視領域Aのレーザレーダヘッド5に最も近い箇所に照射されるときよりも、図5(b)に示す、レーザレーダヘッド5から最も遠い箇所に照射されるときの方が、大きくなる。また、図を用いた説明は省略するが、走査光LB1が監視領域Aを主走査方向Xに走査開始端から走査終了端まで走査する間、ポリゴンミラー11の反射面11bが受光ユニット2に向けて反射できる反射光LB2の光束幅は、ポリゴンミラー11が図5(a)に示す角度から図5(b)に示す角度に回転するのに同期して、図5(a)に示す幅から図5(b)に示す幅に連続的に変化する。
In addition, as described above, the
これにより、レーザレーダヘッド5に到達するまでに反射光LB2に生じる拡散の度合いが小さい監視領域Aのレーザレーダヘッド5寄りの箇所ほど走査光LB1の反射光LB2の受光効率を低くして、反射光LB2を受光した受光ユニット2から出力される受光タイミング信号が光学的に飽和しないようにすることができる。
As a result, the light receiving efficiency of the reflected light LB2 of the scanning light LB1 is lowered at a position closer to the
そして、制御器13は、距離演算器14からの距離情報と、ポリゴンスキャナ11aやガルバノスキャナ12aから受け取った角度情報に基づいて特定した、監視領域Aにおける走査光LB1の照射箇所の座標値とから、監視領域Aに侵入した物体を検出し、検出結果を出力する。
Then, the
なお、本実施形態では、レーザ光LBと反射光LB2とがポリゴンミラー11の回転軸方向に間隔をおいてポリゴンミラー11の同じ反射面11bに照射されるものとした。しかし、例えば、レーザ光LBと反射光LB2とがポリゴンミラー11の隣り合う別々の反射面に照射されるように構成してもよい。その場合、レーザ投光ユニット1と受光ユニット2とは、ポリゴンミラー11を挟んでその両脇に分かれて配置されることになる。
In the present embodiment, the laser beam LB and the reflected light LB2 are applied to the same reflecting
また、本実施形態では、監視領域Aの主走査方向Xにおけるレーザレーダヘッド5からの距離によって、受光ユニット2により受光される反射光LB2の受光効率が変化する場合の構成を例に取って説明した。
Further, in the present embodiment, a configuration in which the light receiving efficiency of the reflected light LB2 received by the
しかし、監視領域Aの副走査方向Yにおけるレーザレーダヘッド5からの距離によって、受光ユニット2により受光される反射光LB2の受光効率が変化する構成としても良い。その場合は、副走査方向Yが請求項中の走査方向に相当することになる。そして、レーザレーダヘッド5を、レーザ投光ユニット1からのレーザ光LBを副走査方向Yに走査させた後に主走査方向Xに走査させる構成とすることになる。したがって、この場合には、レーザ光LBを副走査方向Yに走査させるミラーが請求項中の走査用ミラーに相当することになる。
However, the light receiving efficiency of the reflected light LB2 received by the
1 レーザ投光ユニット
1a レーザ光源
1b 集束レンズ
2 受光ユニット
2a 受光素子
2b 集光レンズ
5 レーザレーダヘッド
6 制御装置
11 ポリゴンミラー
11a ポリゴンスキャナ
11b 反射面
12 ガルバノミラー
12a ガルバノスキャナ
13 制御器
14 距離演算器
A 監視領域
B 支柱
LB レーザ光
LB1 走査光
LB2 反射光
X 主走査方向
Y 副走査方向
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記走査用ミラーは、前記レーザ投光ユニット及び前記受光ユニットに対して、前記走査方向において前記監視領域の前記レーザ投光ユニットに最も近い照射箇所と前記レーザ投光ユニットから最も遠い照射箇所とに同じビーム径の前記走査光を反射させ、かつ、前記監視領域における照射箇所が前記走査方向において前記レーザ投光ユニットから遠い前記走査光の前記反射光ほど、大きい光束幅で前記受光ユニットに向けて反射させる相対位置関係で配置されている、
ことを特徴とする物体検出装置。 The laser beam output from the laser projection unit is reflected by a scanning mirror to form a scanning beam for scanning the monitoring area in a predetermined scanning direction, and the reflected light of the scanning beam is reflected by the scanning mirror to the light receiving unit. by to be received, the device for detecting the position of those bodies present in the monitoring area,
The scanning mirror has an irradiation spot closest to the laser projection unit in the monitoring region and an irradiation spot farthest from the laser projection unit in the scanning direction with respect to the laser projection unit and the light receiving unit. The reflected light of the scanning light that reflects the scanning light having the same beam diameter and whose irradiation spot in the monitoring region is farther from the laser projection unit in the scanning direction is directed toward the light receiving unit with a larger luminous flux width. Arranged in a relative positional relationship to reflect,
An object detection apparatus characterized by that.
Priority Applications (1)
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