MPS-129
 Multi Point Scanning Laser Distance Meter  → 過去の実験データ

MPS-129

機器概要
                                       
動作電圧 :DC 12V Max 20W以下
測定範囲 : 直下から上方へ54度
測定間隔 :1.8度(1step) 30step(max)
測定距離 :30m (max 10m on Snow)
レーザー出力 :1mW以下 class2 / 650nm 赤色
動作温度範囲 :-15°C --> 40°C(ヒーター有)
測定温度精度 :-10°C --> 85°C ± 0.5°C
  -20°C -->-10°C ± 2.0°C


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機器概観

                        
センサー部サイズ   
幅 (正面) : 
高さ : 
長さ(奥行) : 
    



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機器接続イメージ

ACアダプタ電源、PC-I/F、センサーケーブル、センサー部
センサーケーブルは別途30m迄10m単位で製作可能です。
30m以上ご要望の場合は別途ご相談願います。
製品価格にセンサーケーブル、USBケーブルは含みません。




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設定イメージ
初期設定はPC直結又はFTU-640 経由で行う事ができます。

左はFTU-640経由でブラウザーから設定する場合の画面です。
FTU-640と PC の接続は FTU-640 概要でご確認ください。
FTUとMPSは USB-micro (or USB-232C変換)ケーブルで接続してください。


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通信ソフトによる設定イメージ
<--- Zoom
PC直結で行う場合は Tera-Term 等 シリアル通信が可能な
アプリをインストールし、USB_B(micro) ケーブルを
御用意ください。
詳細は説明書をお読み願います。




多点走査型距離計

過去に、近赤外線 LiDARによる多点走査型を道路上で実験測定したことが有ります。
関係資料の2013年を参照下さい。
近赤外線は測定している場所が全く見えない為、設置作業・調整作業に苦労した覚えが有ります。
ただ、近赤外線である事から道路で運用する場合などは人に対する安全性は問題はないと言えます。

今回紹介するのは可視光レーザー距離計であり近赤外線よりは精度が期待できる反面、安全面では
class2の1mW以下ながら、交通量の多い場所では直接目に入らない様にする等注意が必要となります。
人感センサーと併用して発光を停止する事も可能ですが、現状は対応していません。
人間の通らない場所に設置する事を前提にした計測を希望します。
(今後のオプションでドップラーレーダーによる移動体検知を行いレーザー停止を検討しています)

設置した際の走査範囲を参考として図1に示します。
直下90度を基準(0°)とし、上方54度まで、標準では分解能 1.8度(2相モーター使用時)となります。
更に分解能や精度を求める事も可能ですが、機器取り付け方法による物理的な揺れや測定誤差を考慮し
取り付け場所も含めたコストとの兼ね合いでご検討ください。
過去の実験では0.5度分解を行った事が有りましたが現在ご用意は無く、ご要望が多い場合検討します。
 
仮に高さ3mから1.8度分解で測定した場合  1.8 * 30step = 54度(54度は機器構造的限界)
測定点までの距離は直下から 4.13m となり 29step~30step間の点間隔は 26.2cmとなります。
距離が離れる事によりレーザーの光径が幾らか大きくなり、反射が弱くなる事をご考慮願います。

表は取り付け高さと距離の関係です。1.8度/Step(P1) ~ 30Step(P30)













MPS-129 (Field Test)
 Multi Point Scanning Laser Distance Meter


MPS-129としての観測データについては用意出来次第掲載させて頂きます。





過去の実験データ

※ 過去に本機で使用するレーザーユニットと高分解能のステッピングモーターを用いて
  低層屋根の積雪観測を行った事があるのでその結果を紹介します。
  掲載承諾を頂きました関係各位に感謝申し上げます。

場  所 新潟県長岡市
期  間 **/12月 - **/02月 (集中的な降雪が数度観測された年)
設置状況 下図左が(西) 、測定器後方(西南西方向)100m程大きな障害物無し。
レーザー距離計は建物中心から約10m(+@)離れた単管の高さ4mに設置、
下の積雪図、水色の点が測定結果(屋根面基準値+計測期間から2回の抜粋データ)
橙色が走査範囲イメージ、0.5度ステップで屋根上を測定し地上は3地点とした。
※ 初期スキャニングイメージ図参照
(水平0度とし屋根上から壁面までを測定、地上部分と合わせ計55地点を測定)
17m付近の楯状データは無積雪時にレーザー光が敷地外へ出ない様に、安全の為リミッターとして
設置した板の位置です。 
屋根頂点が3m+@であり、この冬は想定積雪を大きく超えた為測器設置高4mではマージンが少なく、
最大積雪深が観測できなかったが、地上積雪が1.5m程あるので屋根上は5m近いと推測される。
問 題 点 太陽位置の関係で屋根上積雪面での太陽光反射が強くなる時間帯では測定エラーが頻発した。
降雪量が多いと吹雪同様に測定点までレーザーが届かずリトライ測定でも計測できない事がある。
考  察 当初より懸念された太陽光反射と降雪中反射が想像以上に多く、エラー回避処理が不充分だった。
地上計測では計測距離も短く、屋根に比べ降雪時の空間影響や太陽光反射も少ないと思われる。
予  定 New Modelでの早期観測開始

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 積雪図(実測した距離と角度から得られた散布図)


 初期スキャニングイメージ(実測では地上1点追加した)