JP4523464B2 - Building limit measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、鉄道線路の近傍に設けた工作物(構造物)が建築限界以内にあるか否かを知ることができる建築限界計測装置に関する。 The present invention relates to a building limit measuring apparatus that can know whether or not a workpiece (structure) provided in the vicinity of a railway track is within the building limit.
鉄道線路(軌道)の近くには、プラットホームや信号機、電柱など種々の工作物(構造物)が設けられている。これらが軌道を走行する列車と接触すると非常に危険であるところから、工作物は、軌道から一定の距離以上離して設置しなければならない。この軌道の周囲で工作物が存在してはならない範囲は、建築限界と呼ばれており、定期的に検査するようにしている。例えば、プラットホームの場合、新設時にプラットホームの先端が建築限界以内に入っていないことを確認することは必須の項目である。また、使用開始後においても、修理や地盤の変化等を考慮して、プラットホームの先端が建築限界内にはみ出していないことを確認する必要がある。 Various workpieces (structures) such as platforms, traffic lights, and utility poles are provided near the railroad tracks (tracks). Since these are very dangerous if they come into contact with a train traveling on a track, the workpiece must be installed at a certain distance from the track. The area where there must be no work around this track is called the building limit and is regularly inspected. For example, in the case of a platform, it is an indispensable item to confirm that the tip of the platform is not within the building limits when newly established. In addition, even after the start of use, it is necessary to confirm that the tip of the platform does not protrude within the building limits in consideration of repairs and changes in the ground.
従来、プラットホームの端が建築限界内に入っていないことを検査する場合、接触式のセンサを用いて軌道からの距離を計測して行なっていた。この接触式センサを用いる方法は、センサの構造からプラットホームの端面全体を連続的に計測することができず、間欠的な点計測となって信頼性に欠ける。また、接触式の計測は、機械的な接触を伴うために接触部の磨耗の問題や、磨耗に伴う精度の低下などの問題がある。 Conventionally, when inspecting that the end of the platform is not within the building limits, the distance from the track is measured using a contact sensor. This method using a contact sensor cannot measure the entire end face of the platform continuously from the structure of the sensor, and becomes intermittent point measurement and lacks reliability. In addition, since contact-type measurement involves mechanical contact, there are problems such as a problem of wear of the contact portion and a decrease in accuracy due to wear.
一方、軌道上を走行可能な台車に光波測距儀を搭載し、レーザ光を工作物に照射して建築限界を測定する装置がある(例えば、特許文献1)。これにより、接触部の磨耗を避けることができ、磨耗に伴う精度の低下を防ぐことができる。
しかし、特許文献1に記載の建築限界計測装置は、点ビームを目標物に照射して距離を求めるようになっており、上記の接触式と同様に点計測であって、充分な信頼性を得ることができない。また、点ビームを使用しているため、プラットホーム端面の凹凸や湾曲などにより、反射された光が受光部に入射できなかった場合に計測不能となる。さらに、半径の小さな円形の点ビームを照射するためにビームのエネルギー密度が高く、作業者などの人体に危害を与えるおそれがある。そして、特許文献1に記載の計測装置は、プラットホーム端面の画像を得ることができないため、途中に障害物が入った場合に、プラットホームの端面が建築限界以内に入っているか否かの判定が不可能になる。
However, the building limit measuring apparatus described in
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、工作物の軌道に面した面の全体を検査できるようにすることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described drawbacks of the prior art, and aims to enable inspection of the entire surface of the workpiece facing the track.
上記の目的を達成するために、本発明に係る建築限界計測装置は、軌道に沿って移動する台車と、前記台車に搭載され、複数の周波数の信号が順に駆動信号として与えられ、これに同期して出力されることにより周波数変調される線状ビームを軌道近傍の工作物の上下方向に沿って照射するレーザ光源と、
前記台車に搭載されて前記工作物が反射した前記線状ビームの反射光を前記線状ビームにおける一巡の周波数変調が終了したタイミングに従って空間変調して受光させる空間変調部を有する受光部と、前記受光部が受光した前記反射光と前記レーザ光源が出射した前記線状ビームとの位相差を求める位相差演算部と、前記位相差演算部が求めた位相差に基づいて、前記軌道の中心と前記工作物の反射部との距離を求める距離演算部と、前記距離演算部が求めた距離に基づいて前記工作物が建築限界以内にあるか否かを判定する判定部と、を有することを特徴としている。
In order to achieve the above object, a building limit measuring apparatus according to the present invention is mounted on a carriage that moves along a track and the carriage, and signals of a plurality of frequencies are sequentially given as drive signals, and synchronized with this. A laser light source that irradiates a linear beam that is frequency-modulated by being output along the vertical direction of the workpiece near the orbit ,
A light receiving unit including a spatial modulation unit that receives the reflected light of the linear beam mounted on the carriage and reflected by the workpiece according to a timing at which a round of frequency modulation in the linear beam is completed; and Based on the phase difference obtained by the phase difference calculation unit, a phase difference calculation unit for obtaining a phase difference between the reflected light received by the light receiving unit and the linear beam emitted by the laser light source, A distance calculation unit that determines a distance from the reflection unit of the workpiece, and a determination unit that determines whether the workpiece is within a building limit based on the distance obtained by the distance calculation unit. It is a feature.
また、距離演算部が求めた距離と、空間変調部の出力とに基づいて得られる画像信号を出力する三次元画像情報出力部を設けるとよい。また、前記三次元画像情報出力部は、前記建築限界以内にある部分を赤色として三次元画像を出力するようにしても良い。空間変調部は、マイクロミラーアレイであってよい。 Further, a distance that the distance calculating unit is determined, may be provided a three-dimensional image information output unit for outputting an image signal obtained based on the output of the spatial modulator unit. Further, the three-dimensional image information output unit may output a three-dimensional image with a red portion that is within the building limit. The spatial modulation unit may be a micromirror array.
上記のごとくなっている本発明は、台車を移動させつつ工作物に線状のレーザビームを照射することにより、工作物の軌道に面した面の全体を容易に走査することができる。したがって、工作物の軌道に面した面を高精度に計測することができ、工作物が建築限界内にあるか否かを高精度で判断することができる。 The present invention as described above can easily scan the entire surface facing the track of the workpiece by irradiating the workpiece with a linear laser beam while moving the carriage. Therefore, the surface of the workpiece facing the track can be measured with high accuracy, and it can be determined with high accuracy whether the workpiece is within the building limits.
工作物と受光部との間の光路に、反射光を空間変調する空間変調部を設けることにより、計測内容を画像として表示でき、より正確な判断をすることができるとともに、障害物が存在していたとしても、障害物を容易に認識することができる。空間変調部としてマイクロミラーアレイを用いると、装置を小型にできるとともに、高速な空間変調が可能となる。 By providing a spatial modulation unit that spatially modulates the reflected light in the optical path between the workpiece and the light receiving unit, the measurement contents can be displayed as an image, making it possible to make more accurate judgments and there are obstacles. Even if it is, the obstacle can be easily recognized. When a micromirror array is used as the spatial modulation unit, the apparatus can be miniaturized and high-speed spatial modulation is possible.
本発明に係る建築限界計測装置の好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る建築限界計測装置の概略を示す斜視図である。図1において、建築限界計測装置10は、走行台車12を備えている。走行台車12は、レール14、14上を転動する車輪16を有していて、レール14、14からなる軌道上を走行できるようになっている。走行台車12は、適宜の位置にロータリエンコーダ18が取り付けてあって、図示しない基点(基準点)からの移動距離(走行距離)を求めることができるようになっている。
A preferred embodiment of a building limit measuring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a building limit measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the building limit measuring apparatus 10 includes a
走行台車12の上面中心部には、詳細を後述する三次元カメラ20が設置してある。また、三次元カメラ20の上には、図示しないレーザダイオードを備えたレーザ光源22が取り付けてある。レーザ光源22は、前面に上下方向に長い照射スリットが設けてあって、上下方向に沿った線状ビーム24をレール14(軌道)の近傍に設けられた工作物であるプラットホーム26の先端面28に照射できるようになっている。なお、レーザ光源22は、実施形態の場合、後述するように異なる2つの周波数で変調された線状ビーム24を出射するようになっている。
A three-
三次元カメラ20は、図2に示したように、光学ユニット30、レーダ回路ユニット50、制御回路ユニット70、マイクロプロセッサなどからなる演算制御ユニット80を有している。光学ユニット30は、プラットホーム26の端面28からの反射光32を受光する部分で、帯域フィルタ34、レンズ36、プリズム38、空間変調器40、レンズ42、反射鏡44、受光部である光電変換器46が入射する反射光32の光路上に設けてある。
As shown in FIG. 2, the three-
帯域フィルタ34は、レーザ光源22が出射した線状ビーム24の波長帯の光を透過させ、それ以外の波長の光を遮断する。レンズ36は、帯域フィルタ34を透過した反射光32を集光し、プリズム38を透過させて空間変調器40の表面に反射光32によって得られる像(端面28の像)を結像する。プリズム38は、レンズ36から入射した反射光32を傾面38aで反射して空間変調器40に入射するとともに、空間変調器40が反射した光を透過させ、または全反射する。
The
空間変調器40は、実施形態の場合、複数の微小なミラー素子を直線上に配置した一次元のマイクロミラーアレイから構成してある。もちろん二次元マイクロミラーアレイを一次元で使用してもよい。空間変調器40は、各ミラー素子が光学ユニット30に設けたマイクロミラー制御器48によってオン、オフ(駆動)制御される。オンしたミラー素子は、例えば図2において時計方向に所定角度傾斜して入射した反射光32を反射し、その反射光がプリズム38を透過してレンズ42に入射する。レンズ42に入射した反射光32は、反射鏡44を介して光電変換器46に入射する。また、オフされたミラー素子は、反時計方向に所定の角度傾斜し、反射した光がプリズム38の斜面38aによって全反射させられる。なお、空間変調器40は、プリズム38から入射した反射光32を一次元の空間直交変調をして光電変換器46に入射させる。光電変換器46は、空間変調器40のミラー素子に対応させて直線上に配置した、複数のフォトマルチプライヤなどの光検出素子を有している。光検出素子は、入射した光の強度に応じた電気信号を出力する。
In the embodiment, the spatial modulator 40 is composed of a one-dimensional micromirror array in which a plurality of minute mirror elements are arranged on a straight line. Of course, a two-dimensional micromirror array may be used in one dimension. The spatial modulator 40 is ON / OFF (driven) controlled by a
レーダ回路ユニット50は、レーザ光源22に駆動信号を与えるとともに、レーザ光源22が出力した線状ビーム24の反射光32と発振器52の出力信号とをミキシング(乗算)する。具体的には、レーダ回路ユニット50は、発振器52、パワースプリッタ54、増幅器56、移相器58、増幅器60、パワースプリッタ62、ミキサ64(64a〜64n)、増幅器66(66a〜66n)を有している。
The
発振器52は、制御回路ユニット70に設けたシステム制御器72から発振周波数制御信号が入力するようになっており、システム制御器72によって発振周波数が制御される。発振器52の出力側に設けたパワースプリッタ54は、発振器52の出力信号を2つに分割し、一方を増幅器56に入力するとともに、他方を移相器58に入力する。増幅器56は、パワースプリッタ54から入力した信号を増幅してレーザ光源22に駆動信号として与える。レーザ光源22は、発振器52の出力周波数に同期して線状ビーム24を出力する。
The
移相器58は、制御回路ユニット70のシステム制御器72の出力する位相制御信号が入力する。そして、移相器58は、位相制御信号によって動作が制御され、パワースプリッタ54から入力した発振器52の出力信号を、そのまま増幅器60とパワースプリッタ62とを介して各ミキサ64に入力し、または発振器52の出力信号の位相を90度シフトさせてミキサ64に与える。この場合、別手法として図6(1)、(2)に示す方法もある。
The
増幅器66は、光電変換器46の各光検出素子に対応して設けてあり、対応した光検出素子の出力信号を増幅して対応するミキサ64に入力する。各ミキサ64は、増幅器66が出力した光電変換器46の検出信号と、増幅器60が増幅してパワースプリッタ62を介して入力した発振器52の出力信号とを乗算し、中間周波数信号(IF信号)を生成して制御回路ユニット70に送出する。
The amplifier 66 is provided corresponding to each light detection element of the
制御回路ユニット70は、システム制御器72とともに、各ミキサ64が出力するIF信号が入力するローパスフィルタ74、増幅器76、A/D変換器78を有している。システム制御器72は、演算制御ユニット80からの指令に基づいて、前記したように発振周波数制御信号と位相制御信号とを生成して発振器52と移相器58とに与えるとともに、制御パターン信号を生成して光学ユニット30のマイクロミラー制御器48に与える。マイクロミラー制御器48は、システム制御器72から入力した制御パターン信号に基づいて、マイクロミラーアレイからなる空間変調器40のミラー素子をオン、オフ制御して光学ユニット30に入射する反射光32を直交変調する。また、システム制御器72は、生成した各種制御信号の出力タイミングの信号を演算制御ユニット80に送出するとともに、マイクロミラー制御器48の出力するパターン切り替え信号を受け取り演算制御ユニット80に入力する。
The
ローパスフィルタ74は、レーダ回路ユニット50の各ミキサ64に対応して設けてあり、ミキサ64の出力した信号から高次成分を除去し、IF信号を抽出して増幅器76に出力する。増幅器76は、各ミキサ64に対応して設けてあって、ローパスフィルタ74の出力信号を増幅してA/D変換器78に入力する。A/D変換器78は、パラレルで入力したアナログ信号をデジタル信号に変換し、シリアル信号にして演算制御ユニット80に入力する。
The low-
演算制御ユニット80は、システム制御器72、A/D変換器78から入力した信号に基づいて、光学ユニット30に入射した反射光32に基づいて、プラットホーム26の端面28の三次元画像データを生成し、図示しない表示装置に出力して表示させる。また、演算制御ユニット80は、走行台車12に設けたロータリエンコーダ18の出力信号が入力するようになっており、ロータリエンコーダ18の出力信号に基づいて、制御回路ユニット70を構成しているシステム制御器72に、レーダ回路ユニット50の発振器52を駆動させる信号を出力させる。
The
演算制御ユニット80は、要部が図3のように構成してあって、制御回路ユニット70のシステム制御器72とA/D変換器78とから信号が入力する復調部82を備えている。復調部82は、空間直交変調された反射光32を復調する。また、演算制御ユニット80は、復調部82の出力側に位相差演算部84と距離演算部86とを有する。位相差演算部84の出力信号は、距離演算部86に入力するようになっている。さらに、演算制御ユニット80は、メモリ88を有するとともに、距離演算部86の出力側に画像情報出力部90が設けてある。メモリ88は、後述するように、レーザ光源22やレンズ36、光電変換器46の位置情報などを記憶している。
The
画像情報出力部90は、反射位置演算部92、限界判定部94、画像信号生成部96を有している。反射位置演算部92は、メモリ88に格納されている位置情報を読み出し、距離演算部86の求めた距離情報に基づいて、線状ビーム24を反射した位置を求めて限界判定部94と画像信号生成部96とに出力する。限界判定部94は、反射位置演算部92の演算結果に基づいて、プラットホーム26の端面28が建築限界内にあるか否かを判定する。そして、画像信号生成部96は、反射位置演算部92の出力信号と限界判定部94の判定結果に基づいて、画像信号を生成して表示装置100に出力し、三次元画像を表示させる。この三次元画像には、例えば端面28の建築限界内にある部分を作業者が容易に認識できるように赤色として表示される。
The image
このようになっている建築限界計測装置10は、計測開始のスイッチ(図示せず)が投入され、走行台車12をレール14に沿って移動させると、所定移動距離ごとにロータリエンコーダ18が計測パルスを三次元カメラ20に設けてある演算制御ユニット80に出力する。演算制御ユニット80は、ロータリエンコーダ18の出力パルスに基づいて、走行台車12の基準点からの走行距離を求めるとともに、ロータリエンコーダ18の所定出力パルス数ごとに、図4(1)に示した画像トリガ信号を制御回路ユニット70のシステム制御器72に出力する。この画像トリガ信号の出力タイミングは、レーザ光源22が射する線状ビーム24の幅(レール14に沿った方向の幅)を考慮して定められ、例えば走行台車12が数cm移動するごとに出力される。
In the construction limit measuring apparatus 10 configured as described above, when a measurement start switch (not shown) is turned on and the traveling
システム制御器72は、演算制御ユニット80から画像トリガ信号が入力すると、図4(2)に示したように、発振周波数制御信号を所定の周期でレーダ回路ユニット50の発振器52に出力するとともに、同図(3)に示したように、制御パターン信号を所定の周期でマイクロミラー制御器48に出力する。発振周波数制御信号は、レーザ光源22の出力する線状ビーム24をRF変調するとともに、発振器52に発振周波数f1と発振周波数f2とを交互に出力させるためのものである。発振器52の出力した周波数f1、周波数f2の信号は、パワースプリッタ54、増幅器56を介してレーザ光源22に駆動信号として与えられる。レーザ光源22は、RF変調した変調周波数f1と変調周波数f2との線状ビーム24を交互にプラットホーム26の端面28に向けて出力する。実施形態の場合、2つの周波数f1、f2は、99MHと100MHzとなっている。
When the image trigger signal is input from the
一方、制御パターン信号は、空間変調器40を構成している複数のミラー素子を、所定のパターンに従って半数ずつオン、オフさせる信号であって、モード1からモードnまですべてのモードパターンに従ってミラー素子がオン、オフすると、反射光32は一次元の空間直交変調を受ける。モードの切り替えタイミングは、図4に示してあるように、周波数f1と周波数f2との1組の発振が終了したときである。
On the other hand, the control pattern signal is a signal for turning on and off a plurality of mirror elements constituting the spatial modulator 40 by half according to a predetermined pattern, and the mirror element according to all mode patterns from
プラットホーム26の端面28において反射された反射光32は、帯域フィルタ34を透過してレンズ36に入射し、レンズ36によってプリズム38を介して空間変調器40の面上に結像される。さらに、反射光32は、空間変調器40において反射され、一次元の空間直行変調されて光電変換器46に入射し、光電変換器46により電気信号に変換される。光電変換器46を構成している光検出素子の出力信号は、レーダ回路ユニット50の増幅器66において増幅されてミキサ64に与えられる。
The reflected light 32 reflected by the
ミキサ64には、発振器52の出力信号がパワースプリッタ54、移相器58、増幅器60、パワースプリッタ62を介して参照信号として入力する。ミキサ64は、この参照信号と光電変換器46の出力する検出信号とを乗算し、IF信号を生成して制御回路ユニット70のローパスフィルタ74に入力する。制御回路ユニット70のシステム制御器72は、図4(4)に示したように、移相器58に位相制御信号を与え、ミキサ64に参照信号として与える周波数f1、周波数f2の信号のそれぞれについて、位相をシフトさせない信号と位相を90度シフトさせた信号とを移相器58に出力させる。ミキサ64は、位相をシフトさせない参照信号と90度位相をシフトさせた参照信号とのそれぞれについてIF信号を生成する。
An output signal of the
制御回路ユニット70は、ローパスフィルタ74がミキサ64の出力した信号からIF信号を抽出し、増幅器76によって増幅したのち、A/D変換器78によってデジタル信号に変換して演算制御ユニット80に出力する。演算制御ユニット80は、システム制御器72が出力した各制御信号が入力しており、これらの信号に基づいて図4(5)に示したサンプリングクロック信号を生成し、このサンプリングクロック信号に同期して、制御回路ユニット70のA/D変換器78の出力信号を読み込む。
The
演算制御ユニット80の復調部82は、A/D変換器78の出力信号に基づいて、空間変調された反射光32を復調する。さらに、演算制御ユニット80は、復調した反射光32の検出データに基づいて、位相差演算部84がレーザ光源22から発振されたレーザ光が受信されるまでの位相差θを求め、距離演算部86により走行台車12が走行する軌道の中心とプラットホーム26の端面との距離を求める。さらに、演算制御ユニット80は、詳細を後述するように、画像情報出力部90の反射位置演算部92が線状ビーム24を反射して反射光32の生じた端面28の位置とを演算し、端面28が建築限界以内であるか否かを判定するとともに、画像信号生成部96が画像信号を生成して表示装置100に出力する。建築限界計測装置10とプラットホーム26の端面28との距離、端面28の位置は、次のようにして求められる。
The
図5に示したように、三次元カメラ20のレンズ36の中心を原点O(0,0)とし、光電変換器46の光検出素子の配置方向(プラットホーム26の端面28の上下方向)をX軸、線状ビーム24の出射方向をY軸とした座標軸を想定する。そして、レーザ光源22の線状ビーム24の出射位置(レーザダイオードの位置)をQ(a,b)、端面28の反射位置をP(x,y)、光電変換器46における反射光32の入射位置をR(−x0、−y0)とする。なお、原点Oに対するQ(a,b)、および光電変換器46のY軸方向の値−y0は、設計値として既知である。
As shown in FIG. 5, the center of the
レーザ光源22の出射した線状ビーム24がプラットホーム26の端面28において反射され、反射光32としてレンズ36に入射するまでの距離をρ(=QP+PO=QPO)、光電変換器46の反射光32の入射位置Rとレンズ36の中心Oとの距離をr0(=OR)とする。距離ρは、線状ビーム24の波長をλ、光の速度をcとすると、
しかし、端面28との距離を求めることができたとしても、どの位置から反射したかは不明である。この線状ビーム24の反射位置は、以下のようにして求めることができる。
図5において、POとORとの比(PO/OR)、すなわち倍率をmとすると、
一方、距離QPは、
数式9において、右辺のmr0を左辺に移項して両辺を二乗すると、
In FIG. 5, if the ratio of PO and OR (PO / OR), that is, the magnification is m,
On the other hand, the distance QP is
In Equation 9, when mr 0 on the right side is shifted to the left side and both sides are squared,
演算制御ユニット80は、上記のようにして距離演算部86が端面28までの距離を求め、反射位置演算部92が線状ビーム24を反射した位置を求める。反射位置演算部92は、距離演算部86の求めた距離とともに、反射位置を限界判定部94に出力する。限界判定部94は、反射位置演算部92から入力した信号に基づいて、反射位置が建築限界以内であるか否かを判定して画像信号生成部96に入力する。この画像信号生成部96は、反射位置演算部92と限界判定部94との出力信号に基づいて、画像信号を生成する。この画像信号は、例えば端面28の建築限界以内の部分を赤色に表示するような三次元画像信号を生成して表示装置100に出力する。
In the
このように、実施の形態に係る建築限界計測装置10は、レール14に沿って移動しながら線状ビーム24をプラットホーム26の端面28に照射し、端面28との距離と線状ビーム24の反射位置とを求めるようにしているため、端面28の全面のデータが得られ、端面28が建築限界以内であるか否かを正確に判定することができる。そして、建築限界計測装置10の分解能は、線状ビーム24をRF変調する周波数にもよるが、周波数として数百MHz帯を使用した場合、1mm以下の分解能を得ることができる。
As described above, the building limit measuring apparatus 10 according to the embodiment irradiates the
しかも、線状ビーム24を出射するようになっているため、エネルギーが拡散して作業者などに損傷を与えるおそれがない。また、建築限界計測装置10は、距離情報と画像情報とを同時に得ることができるため、プラットホーム26との間に障害物が存在した場合、画像から障害物があることを容易に認識することができる。そして、建築限界計測装置10は、扇状に拡げた線状ビーム24を照射し、反射光32を開口の大きなレンズ36によって集光するために安定性が高い。
In addition, since the
なお、前記実施形態においては、工作物がプラットホーム26である場合について説明したが、工作物は電柱や信号機、トンネルなどであってもよい。
In the embodiment, the case where the workpiece is the
10………建築限界計測装置、12………走行台車、14………軌道(レール)、18………ロータリエンコーダ、20………三次元カメラ、22………レーザ光源、24………線状ビーム、26………工作物(プラットホーム)、30………光学ユニット、32………反射光、40………空間変調器、46………受光部(光電変換器)、50………レーダ回路ユニット、52………発振器、58………移相器、64a〜64n………ミキサ、70………制御回路ユニット、80………演算制御ユニット、84………位相差演算部、86………距離演算部、90………画像情報出力部、92………反射位置演算部、94………判定部(限界判定部)、96………画像信号生成部。
10 ... Building limit measuring device, 12 ... Traveling carriage, 14 ... Track (rail), 18 ... Rotary encoder, 20 ... 3D camera, 22 ... Laser light source, 24 ... ... Linear beam, 26 ......... Workpiece (platform), 30 ......... Optical unit, 32 ......... Reflected light, 40 ......... Spatial modulator, 46 ......... Light receiving part (photoelectric converter), 50 ......... Radar circuit unit, 52 ......... Oscillator, 58 ......... Phase shifter, 64a to 64n ......... Mixer, 70 ......... Control circuit unit, 80 ......... Arithmetic control unit, 84 ......... Phase
Claims (4)
前記台車に搭載され、複数の周波数の信号が順に駆動信号として与えられ、これに同期して出力されることにより周波数変調される線状ビームを軌道近傍の工作物の上下方向に沿って照射するレーザ光源と、
前記台車に搭載されて前記工作物が反射した前記線状ビームの反射光を前記線状ビームにおける一巡の周波数変調が終了したタイミングに従って空間変調して受光させる空間変調部を有する受光部と、
前記受光部が受光した前記反射光と前記レーザ光源が出射した前記線状ビームとの位相差を求める位相差演算部と、
前記位相差演算部が求めた位相差に基づいて、前記軌道の中心と前記工作物の反射部との距離を求める距離演算部と、
前記距離演算部が求めた距離に基づいて前記工作物が建築限界以内にあるか否かを判定する判定部と、
を有することを特徴とする建築限界計測装置。 A carriage that moves along the track,
A linear beam, which is mounted on the carriage, is sequentially given with a plurality of frequency signals as drive signals, and is output in synchronization with the signals, is irradiated along the vertical direction of the workpiece near the track. A laser light source ;
A light receiving unit that includes a spatial modulation unit that receives the reflected light of the linear beam that is mounted on the carriage and reflected by the workpiece according to a timing at which a round of frequency modulation in the linear beam is completed;
A phase difference calculating unit for obtaining a phase difference between the reflected light received by the light receiving unit and the linear beam emitted by the laser light source;
Based on the phase difference obtained by the phase difference calculation unit, a distance calculation unit for obtaining a distance between the center of the trajectory and the reflection part of the workpiece;
A determination unit that determines whether the workpiece is within a building limit based on the distance obtained by the distance calculation unit;
An architectural limit measuring apparatus characterized by comprising:
前記距離演算部が求めた距離と、前記空間変調部の出力とに基づいて得られる画像信号を出力する三次元画像情報出力部を有することを特徴とする建築限界計測装置。 In the building limit measuring apparatus according to claim 1,
An architectural limit measuring apparatus comprising a three-dimensional image information output unit that outputs an image signal obtained based on a distance obtained by the distance calculation unit and an output of the spatial modulation unit.
前記三次元画像情報出力部は、前記建築限界以内にある部分を赤色として三次元画像を出力することを特徴とする建築限界計測装置。 In the building limit measuring apparatus according to claim 2,
The three-dimensional image information output unit outputs a three-dimensional image by setting a portion within the building limit as red and outputting a three-dimensional image.
前記空間変調部は、マイクロミラーアレイであることを特徴とする建築限界計測装置。 In the building limit measuring apparatus according to claim 2 or 3,
The architectural limit measuring apparatus, wherein the spatial modulation unit is a micromirror array.
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