レーダーについて知っておくべき10のこと
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レーダー センサーにより、ホッパー内の適切な充填レベルが維持され、生産が継続される。穀物やコンクリートミックスなどの材料がホッパーに投入されると、乾燥した粉塵のような粒子が空気中に充満する。ホコリは多くの光学式センサーの信号ロスを引き起こし、超音波センサーはセンサー上にゴミが堆積すると誤った測定値を出す可能性がある。一方、レーダー波は空気中の粒子を通過し、ホッパーのレベルを正確に測定する。
レストラン、銀行、薬局のドライブスルーの窓口で働く人は、お客が来たら素早く対応する必要がある。K50Rレーダー・センサー は、雪、雨、霧、日光など、他のセンシング技術では誤検知や検知不能となるような状況下でもクルマを検知できる。迅速かつ効率的車両認識 これにより、企業は交通パターンを分析し、ボトルネックを解消して待ち時間を最小限に抑え、タイムリーなサービスを提供できる。
自動洗車機内の極端な温度変化、霧、蒸気、水しぶきは、一般的に使用されている超音波センサーでも、車両の位置を検出するのに問題を起こす可能性がある。温度変化は超音波の速度に影響を与えるため、誤った車両位置情報が得られる可能性がある。機器からのノイズや洗車場内の気流の変化も、超音波センサーが車両の端を正確に検知する能力を妨げる可能性がある。しかし、再帰反射モードに設定された1つのT30RWレーダーセンサー 、車両の位置を確実に判断し、適切なタイミングで各セクションをオン・オフするよう洗浄システムに指示することができる。これにより、水と洗浄剤を節約して工程を効率化し、機器が車両に接触して損傷するのを防ぎ、高品質の洗車を実現する。
毎日、世界中で10万便以上の民間便が飛んでいる。これらには、ベルトローダー、乗客搭乗用ステップ、ケータリングトラックなど、非常に多くの地上支援車両が必要となる。駐機場が常に混雑しているため、航空機の事故や損傷の可能性が非常に高くなる。
新基準では、特定の地上支援車両に衝突防止用 センサー（）の搭載を義務付けている。狭いビームパターンの代わりに、Q90R2 、駐機場上の航空機に安全に接近するために、120度×40度の広いビームを持つレーダーセンサーを採用することができる。センサーは常に車両と航空機の距離を監視し、その情報を車両のコントローラーに送信する。車両が飛行機に近づきすぎると、車両のコントローラーが自動的に減速して飛行機との衝突を回避し、お金と時間の両方がかかる衝突を防ぐ。
自動車組立工場では、車体の前縁を検出し、塗装トンネル内に正しく配置する必要がある。表面は無塗装、マット、または光沢のある場合があり、光沢のある角度のある表面はセンサーのレシーバーから光を反射するため、光学センサーが正確に認識するのが難しい場合がある。
バナーのT30R シリーズのようなレーダーセンサーは、表面に凹凸があるもの、光沢のあるもの、反射するもの、マットブラック、その他の色のもの、鏡や窓のあるものを識別することができる。これにより、T30R レーダーセンサーは、ライン上の各ボディの位置を確実に検出し、この位置情報をロボットアームのコントローラに送信して、各パーツの位置を知ることができる。
色、形、反射率に関係なく、組立ライン上のあらゆる物体を検出することで、生産はより少ないダウンタイムで継続できる。
屋外の出荷場で重量物を運ぶ大型ガントリークレーンは、互いに接近して作業することが多い。衝突は、貨物の損傷、高価なクレーンの修理、貨物の移動の停止につながる可能性がある。Q240R や、高度に設定可能な多次元センシング能力を持つQ90R2 のような、狭いビームパターンを持つ長距離レーダーセンサーは、近くの貨物コンテナを無視して、衝突が発生する前に障害物や他のクレーンを確実に検知することができる。
リーチスタッカーやフォークリフトなどの倉庫用リフト機器は、輸送用コンテナと衝突し、損傷する可能性がある。このような衝突事故は、時間のロス、商品の損傷、機器の破損につながる。Q90R およびK50R センサーは、より短距離の衝突回避保護に使用できる。リフティング機器に取り付けられると、これらのセンサーが輸送コンテナを検知し、機器に信号を送り、自動的に減速して安全な速度で接近する。
レーダーは環境条件の変化に影響されないため、センサーは、屋内の荷台から屋外で待機している車両まで貨物を運搬するリフトのように、屋内外で稼働する機器の監視にも使用できる。また、すべての機器に同じセンサーを使用することで、メンテナンス費用も最小限に抑えることができる。
QT50R のように、24GHzの電波を発する、より低い周波数で作動するレーダーセンサーもある。T30R は122GHzで動作する。それから、K50R のように、60GHzの中間で動作するものもある。低周波でも高周波でも、あるいはその中間でも、それぞれの周波数には利点がある。
遠くの大きな物体の検出に最も有効で、低周波の24GHzセンサーは長い波長を出す。長距離検知と、大雨や雪のような周囲の天候を無視する能力により、最も効果的な屋外検知ソリューションとなっている。逆に、より高周波の60GHzや122GHzのセンサーは、より小さな物体を検出し、優れた精度を提供し、より広い範囲の誘電体材料を感知することができる、より短い波を生成する。
光電センサーや超音波センサーが互いに近くに配置されると、一方の信号が他方の信号と干渉し、不正確なセンシングデータや性能低下、センサーの信頼性低下を引き起こすことがあります。
一方、産業用レーダーセンサー技術は、クロストークを避けるように設計されている。レーダー・センサはさまざまな周波数を使用するため、同じような周波数で動作する他の機器や、他の電磁放射源からの干渉を避けることができる。
洗練された信号処理アルゴリズムは、レーダーリターンを区別し、不要な信号をフィルタリングして関連情報のみを抽出することで、レーダーがクロストークを回避するのにも役立つ。さらに、レーダーシステムが協調して動作するように、同期と時分割の技術が使用され、送受信時刻が同時にならないように慎重にスケジューリングされる。
タンク内の液面（ ）を監視するには、多くの場合、タンク内にセンサーを取り付ける必要があった。しかし、特に液体に直接触れることでセンサーが損傷したり、悪影響を受けたりする可能性がある場合は、外部センサー液が望ましい場合もある。ほとんどのプラスチックやガラスを貫通する能力を持つレーダーセンサーは、取り付けやメンテナンスが容易なタンク外に設置することができる。
T30Rレーダーセンサー は、プラスチックタンクの外壁または金属タンクのサイトグラスに取り付けることができます。サイトグラスやタンクが埃や汚れで汚れていたり、プラスチックが不透明だったり、タンク内の材料が霧に包まれていたりする。液体の表面に凹凸があったり、圧力や真空状態で保管されていても、高周波マイクロ波がプラスチックやガラスを通過して内部の液面を測定する。照明付き表示システムに接続すれば、タンクの液面レベルを作業員に視覚的に知らせることができる。
自動車修理室に入る車両を認識するために、K50Rレーダーセンサ 、頑丈なプラスチックの下に、走行面と同じ高さに取り付けることができます。レーダー波は、修理室の床に車が残した汚れや破片を透過し、入庫してきた車を検知する。表示システムの一部として、これらのセンサーは従業員に顧客の到着を知らせることができるため、従業員は顧客に素早く挨拶することができ、待ち時間を最小限に抑え、チェックイン効率を向上させることができる。
広い範囲を監視するセンサーが、背景の物体やセンサー近くの小さな物体を無視するなど、特定の物体だけを認識し、他の物体を無視しなければならない状況がある。
K50R-4030 ワイドビームセンサー により、搬入口に近づくトラックを検知することができる。最も近いターゲットを認識するようセンサーに指示することで、より強い信号を返す可能性のある車軸やトラックボディではなく、ドックに最も近いトラック部品を検出する。センサーに接続されたバナーストリップライトは、運転手にリアルタイムで視覚的フィードバックを与えることができるため、トラックがドックにどれだけ近づいているかを正確に知ることができる。
バナーのレーダー設定ソフトウェア を使用して、K50R の検出距離を設定し、センサーが所定の範囲内のみを見るようにすることができます。背景を走る車、ドックの近くにある柱など、近くでも遠くでも不要なものは無視される。
多忙な鉄道操車場は、多数の作業が同時に発生する大規模でダイナミックな作業環境である。さまざまな形や大きさの車両や鉄道車両が、複数の線路内をさまざまな速度で移動し、無数の種類の物質を運んでいるため、物体検出には大きな困難が伴う。
列車は機関車と、ボックスカー、フラットベッド、ホッパー、タンカーなど、さまざまな車両で構成されている。Q130R のようなレーダーセンサーを使用することで、トレーラー上の多数の列車や貨物の種類を、移動中であっても異なる距離で追跡することができます。動いているターゲットと静止しているターゲットの両方を検出できるため、FMCW レーダーは、動いているターゲットしか検出できないドップラーレーダーよりも信頼性の高いソリューションとなっている。
Q130Rセンサー 、庭に埃が舞い上がったり、土が積もったりしても、レーダー信号は最大40メートル先の物体を検知できる。レーダーセンサーは、1つの線路の背景に停車している列車を無視するように設定できる一方、前方を通過する他の列車を認識し、RFIDアンテナをトリガーするため、オペレータはヤード内の貨物の正確な位置を知ることができる。レーダー・センサによる長距離検知に加え、レーダーは周囲の気象条件や空気中の塵や埃を無視できるため、理想的な鉄道操車場ソリューションとなる。
斜めに取り付けられた鋭角や平らな面は鏡のように作用し、レーダー信号を偏向させ、レーダーシステムが正確な情報を受信するのを妨げる。物体を確実に検知するためには、広いビーム角を持つレーダーセンサーが広いエリアを監視し、丸みを帯びた表面や角度のある物体をよりよく認識することができる。
多忙な地上鉱山には、移動式と固定式のあらゆる形や大きさの機器がある。強力な運搬トラックは採掘物と廃棄物の両方を運搬するが、その巨大さゆえに車両の至る所に死角が生じる。エラーの余地がほとんどないため、衝突回避は効率的なオペレーションの鍵となる。屋外の環境は、風、雨、雪、さらに採掘作業で舞い上がる土や埃など、センシングの課題も多い。
Q130R やQT50R のようなワイドビームレーダーセンサーは、衝突回避システムの主要コンポーネントとして、運搬用トラックの前後に配備することができる。周囲の気象条件を無視するだけでなく、センサーは物体の形状、大きさ、色、材質、表面仕上げに関係なく、死角にある物体を検出するように設定できる。Q130R またはQT50R をLED表示灯 に接続することで、トラックの運転手は死角を確認し、装置を減速または停止させるタイミングを素早く知ることができ、潜在的にコストのかかる衝突の可能性を減らすことができます。
レーダーは信頼性が高く、耐環境性に優れた万能オートメーション・センシング・ソリューションです。
レーダー・センサはそれ自体、物体や車両の検出、衝突回避、測位フィードバックなどのための耐久性と信頼性の高い方法である。屋内でも屋外でも、近距離でも遠距離でも、他のセンサー技術では対応できないような特殊な環境下でも、こうしたことが可能なのだ。しかし、センシング、リアルタイム表示、即時フィードバックからなる自動化システムの一部として組み込まれた場合、レーダーは信じられないほど強力で、安全で効率的なオペレーションに必要な要素となる。
レーダーセンサーについての詳細は、レーダーセンサーのページ をご覧ください。
用語
ビームパターン： 送信されたレーダー信号の集中の仕方。狭いビームパターンは、より狭いエリアに焦点を当て、より正確な物体検出を可能にする。ワイドなビームパターンが広い範囲に届き、不規則な表面や角度のあるターゲットをより正確に検出します。
デッドゾーン（不感帯）： レーダーが目標を探知または測定できない送信機付近の領域。
誘電率： 物体が電界を発生させ、エネルギーを蓄える能力を示す尺度。金属や水などの高誘電性材料は導電性が高く、プラスチック、木材、布、その他の有機物のような波を吸収する材料よりもレーダー信号をよく反射する。
周波数変調連続波（FMCW）レーダー：送受信機から連続信号を送信し、送受信周波数を比較する。FMCWはレーダーシステムからターゲットの距離を確実に測定できる。
ISMバンド：24GHz、60GHz、122GHzは、産業、科学、医療目的での使用のために確保された電波スペクトルの周波数である。産業用レーダーセンサーが作動する周波数は、これらの指定されたISMバンド内にある。
Pulsed Coherent Radar (PCR): 連続波の代わりに一連のパルスをターゲットに向けて送信する。PCRはパルスを送信し、送信機をオフにし、ターゲットからのエコーを受信し、送信機をオンに戻して新しいパルスを送信し、サイクルを継続する。
レーダー断面積（RCS）：電磁信号を受信機に向かって反射するターゲットの能力を示す指標。物体のRCSが大きいほど、検出が容易になる。ターゲットの大きさも一つの要因だが、ターゲットの材質、形状、向き、進行方向、レーダー波が反射する角度もRCSに影響する。