JP2002098765A

JP2002098765A - 車両用レーダ装置

Info

Publication number: JP2002098765A
Application number: JP2000294375A
Authority: JP
Inventors: Akira Asaoka; 昭浅岡
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-09-27
Filing date: 2000-09-27
Publication date: 2002-04-05

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、垂直方向の中央部において送信波
の照射回数を多くでき、測距精度の向上に寄与すること
ができる車両用レーダ装置を提供することにある。【解決手段】ＬＤ３からのレーザ光に対して水平方向
及び垂直方向に振動するように２次元スキャナ４で走査
角度を与えて反射させ、反射したレーザ光に対して垂直
方向の走査角度の中心付近の照射密度が増大するように
走査パターン変換部９で走査パターンを変換して自車周
囲に照射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用レーダ装置
に関し、特に、２次元の方向にレーザ光または電波を自
車周囲の物体に照射し、物体からの反射波により物体ま
での距離及び物体の水平及び垂直方向の角度を検出する
車両用レーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用レーダ装置としては、特開
平７−６５０９８号公報に記載されているような光スキ
ャナ装置が報告されている。この従来の装置は、共振駆
動による２次元光スキャナに関するものである。特に、
片持ち梁形状の反射ミラーの基底部に振動アクチュエー
タを配置し、反射ミラーの曲げ及び捩りの共振周波数に
応じた交流電圧を振動アクチュエータに合成して印加す
ることにより、曲げ及び捩りの振動を同時に反射ミラー
に与えるように構成されている。この反射ミラーにレー
ザ光を照射し、物体であるバーコードからの反射光の強
度及び方向を検出することで、安価で小型なバーコード
リーダを具現化する技術を提供している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置にあっては、２次元光スキャナの反射ミラーは共振
駆動を行うため、水平方向、垂直方向共にサイン波状の
振動形態となる。従って、この水平方向及び垂直方向の
共振周波数の比で決定されるリサージュ形状に振動す
る。例えば、水平方向及び垂直方向の共振周波数の比が
１対１であれば円の軌跡を描き、１対２であれば「８」
字状の軌跡を描く。さらに１対多になればなるほど、垂
直方向に多くの折り返し点を有する軌跡を描くことにな
る。

【０００４】以上のように、折り返し点のあるリサージ
ュ形状の振動を行う２次元光スキャナにあっては、振動
の振幅中央部で移動速度が早く、周辺部すなわち折り返
し点において移動速度が遅いといったスキャニング速度
の変化を余儀なくされる。

【０００５】ここで、この２次元光スキャナを車両用レ
ーダ装置に適用することを想定すると、以下ような問題
が発生する。自車周囲の障害物を検出する発光スキャニ
ングミラーに適用し、水平方向及び垂直方向の共振周波
数の比が１対多とした場合、レーザ光を一定の間隔で発
光させると、最も情報量を多く得たい垂直方向中央部に
おいてスキャニング速度が早いため、発光の回数が少な
く、逆に情報量を必要としない垂直方向周辺部において
スキャニング速度が遅くなるため、発光の回数が多くな
る。

【０００６】このため、車両用レーダ装置としては、ス
キャニング全領域を、所定の領域毎に区分し、これら区
分された領域において、反射レーザ光を発光のタイミン
グを基準時間としてトリガをかけ、複数のパルス状のレ
ーザ光を時間軸において加算処理を行うことにより、距
離測定精度を向上する必要がある。すなわち、Ｓ／Ｎを
向上するための公知のＳ／Ｎ向上手法の適用を考える
と、最も情報量を多く得たい垂直方向の中央部におい
て、レーザ光の発光回数が少なくなる。この結果、車両
用レーダ装置に要求される測距精度が低くく、満足な性
能を得られないといった問題があった。

【０００７】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的としては、垂直方向の中央部において送信波の
照射回数を多くでき、測距精度の向上に寄与することが
できる車両用レーダ装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、所定タイミングで送信波を発
生する発生手段と、前記送信波を水平方向及び垂直方向
にそれぞれ所定角度範囲内で所定の走査パターンになる
ように走査して自車周囲に照射する走査手段と、自車周
囲の物標から反射された反射波を受信する受信手段と、
前記送信波の発生から前記反射波の受信までの伝搬遅延
時間に基づいて、前記物標までの距離と水平方向及び垂
直方向のそれぞれの角度を検知するレーダ検知手段とを
備えた車両用レーダ装置において、前記走査手段は、前
記発生手段からの送信波に対して水平方向及び垂直方向
に振動するように走査角度を与えて反射する反射手段
と、前記反射手段からの送信波に対して垂直方向の走査
角度の中心付近の照射密度が増大するように走査パター
ンを変換する走査パターン変換手段を備えたことを要旨
とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記走査パターン変換手段は、反射角度の異な
る複数の反射体によりなることを要旨とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記複数の反射体の相互の角度は、前記送信波
の垂直方向の走査角度が略等しい角度になるように設定
することを要旨とする。

【００１１】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るため、所定タイミングで送信波を発生する発生手段
と、前記送信波を水平方向及び垂直方向にそれぞれ所定
角度範囲内で走査して自車周囲に照射する走査手段と、
自車周囲の物標から反射された反射波を受信する受信手
段と、前記送信波の発生から前記反射波の受信までの伝
搬遅延時間に基づいて、前記物標までの距離と水平方向
及び垂直方向のそれぞれの角度を検知するレーダ検知手
段とを備えた車両用レーダ装置において、前記走査手段
は、前記発生手段からの送信波に対して水平方向及び垂
直方向に振動するように走査角度を与えて反射する第１
の反射手段と、前記第１の反射手段からの送信波を自車
周囲に反射する第２の反射手段と、前記第１の反射手段
の走査角度を検出する走査角度検出手段とを備え、前記
発生手段は、前記走査角度検出手段で検出された走査角
度に応じて垂直方向の中央部の送信波の発生間隔が短く
なるように前記発生手段による送信波の発生タイミング
を調整する発生タイミング調整手段を備えたことを要旨
とする。

【００１２】請求項５記載の発明は、上記課題を解決す
るため、所定タイミングで送信波を発生する発生手段
と、前記送信波を水平方向及び垂直方向にそれぞれ所定
角度範囲内で走査して自車周囲に照射する走査手段と、
自車周囲の物標から反射された反射波を受信する受信手
段と、前記送信波の発生から前記反射波の受信までの伝
搬遅延時間に基づいて、前記物標までの距離と水平方向
及び垂直方向のそれぞれの角度を検知するレーダ検知手
段とを備えた車両用レーダ装置において、前記走査手段
は、前記発生手段からの送信波に対して水平方向及び垂
直方向に振動するように走査角度を与えて反射する第１
の反射手段と、前記第１の反射手段により反射された送
信波を自車周囲に反射する第２の反射手段と、前記第１
の反射手段の走査角度を検出する走査角度検出手段と、
前記第２の反射手段の垂直方向の反射角度を切り替える
反射角度切替手段と、前記走査角度検出手段で検出され
た走査角度に基づいて、前記第２の反射手段により反射
される送信波の垂直方向の中央部の照射密度が増大する
ように前記反射角度切替手段の反射角度を制御する反射
方向制御手段とを備えたことを要旨とする。

【００１３】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、送信波
に対して水平方向及び垂直方向に振動するように走査角
度を与えて反射させ、反射した送信波に対して垂直方向
の走査角度の中心付近の照射密度が増大するように走査
パターンを変換して自車周囲に照射するので、垂直方向
の中央部において送信波の照射回数を多くでき、測距精
度の向上に寄与することができる。

【００１４】また、請求項２記載の本発明によれば、反
射角度の異なる複数の反射体を用いて、垂直方向の走査
角度の中心付近の照射密度が増大するように走査パター
ンを変換するようにしているので、安価に車両用レーダ
装置を製造することができ、さらに、機械的に駆動する
必要がないため、駆動に要するスペースが不要となり、
車両用レーダ装置の小型化に寄与することができる。

【００１５】また、請求項３記載の本発明によれば、複
数の反射体の相互の角度を、送信波の垂直方向の走査角
度が略等しい角度になるように設定することで、垂直方
向の中心部に送信波が重複して照射され、垂直方向の走
査角度の中心付近の照射密度を増大することができる。
この結果、車両用レーダ装置としての距離測定性能を最
大限に向上することができる。

【００１６】また、請求項４記載の本発明によれば、送
信波に対して水平方向及び垂直方向に振動するように走
査角度を与えて反射させ、反射した送信波を自車周囲に
反射して照射させる。この際、走査角度に応じて垂直方
向の中央部の送信波の発生間隔が短くなるように送信波
の発生タイミングを調整することで、垂直方向の中央部
の送信波の照射回数を多くでき、測距精度の向上に寄与
することができる。また、垂直方向の周辺部においては
送信波の照射を減少させるため、不要な送信波の照射を
防止することができる。

【００１７】また、請求項５記載の本発明によれば、送
信波に対して水平方向及び垂直方向に振動するように走
査角度を与えて反射させ、反射した送信波を自車周囲に
反射して照射させる。この際、走査角度に基づいて、送
信波の垂直方向の中央部の照射密度が増大するように垂
直方向の反射角度の切り替えを制御することで、垂直方
向の中央部において送信波の照射回数を多くでき、測距
精度の向上に寄与することができる。この結果、車両用
レーダ装置の調整に関わるコストを低減することができ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。（第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る車両用レーダ装置を示すブロック図である。

【００１９】図１において、レーザダイオード駆動回路
１（以下、ＬＤ駆動回路という）は、制御回路２からの
所定のタイミング毎にレーザダイオード３（以下、ＬＤ
３という）の発光指令を受け、そのタイミングでＬＤ３
にレーザ光（送信波）を発光（発生）させる。２次元ス
キャナ４は、制御回路２によって制御され、ＬＤ３が発
光したレーザ光を垂直方向と水平方向に走査するように
なっている。

【００２０】また、走査位置検出回路５は、２次元スキ
ャナ４の水平方向及び垂直方向の走査位置を検出し、そ
の検出結果を制御回路２の出力する。２次元スキャナ４
により走査されたレーザ光は、後述する走査パターン変
換部９により走査パターンを変換され、反射物７に対し
て照射の方向が変えられる。ホトディテクタ６（以下、
ＰＤという）は反射物７で反射したレーザ光を受光し、
検出回路（図示せず）に検出信号を出力し、受光回路８
は検出信号を所定の基準値と比較し、その比較結果を制
御回路２に出力する。

【００２１】制御回路２は、ＬＤ３による発光からＰＤ
６による受光までの伝搬遅延時間（レーザ光が反射物に
到達し、ＰＤ６に戻るまでの時間）に基づいて、当該車
両用レーダ装置と反射物７までの距離を演算するととも
に、走査位置検出回路５から入力された２次元スキャナ
４の操作位置情報に基づいて、反射物７の存在する方向
を検出する。

【００２２】ここで、図１を参照して、本発明の第１の
実施の形態に係る車両用レーダ装置の基本的な動作につ
いて説明する。まず、制御回路２から所定のタイミング
毎にＬＤ３の発光指令がＬＤ駆動回路１に出力される
と、この発光指令を受け付けたＬＤ駆動回路１は、例え
ば内部に設けられているトランジスタ回路に対してＯＮ
制御信号を出力してトランジスタをＯＮ動作させＬＤ３
をパルス駆動する。この結果、ＬＤ３からレーザ光が発
光される。２次元スキャナ４では、ＬＤ３が発光したレ
ーザ光をミラー部１３で走査パターン変換部９のミラー
部方向に反射する。この時、２次元スキャナ４のミラー
部１３は後述する磁場発生装置（図示せず）により特定
の垂直方向と水平方向に走査されている。さらに、この
時、走査位置検出回路５は、２次元スキャナ４の水平方
向及び垂直方向の走査位置を検出し、その検出結果を制
御回路２の出力する。そして、２次元スキャナ４により
走査されたレーザ光は、後述する走査パターン変換部９
により走査パターンを変換され、反射物７に対して照射
の方向が変えられる。

【００２３】一方、ＰＤ６は、反射物７で反射されたレ
ーザ光を受光し、受光回路８で検出信号を所定の基準値
と比較してその比較結果を制御回路２に出力する。そし
て、制御回路２では、ＬＤ３による発光からＰＤ６によ
る受光までの伝搬遅延時間に基づいて、当該車両用レー
ダ装置と反射物７までの距離を演算するとともに、走査
位置検出回路５から入力された２次元スキャナ４の操作
位置情報に基づいて、反射物７の存在する方向を検出す
る。

【００２４】次に、図２を参照して、本発明の２次元ス
キャナ４の構成を説明する。図２において、２次元スキ
ャナ４は、マイクロマシニング加工によりシリコンウエ
ハを貫通するスリット部１５が形成され、支持端１０を
固定端とした片持ち梁部１２をシリコンウエハ上に形成
される。片持ち梁部１２の表面には、アルミの蒸着によ
り形成されるミラー部１３が配設される。

【００２５】また、片持ち梁部１２の裏面には、高磁歪
率を有する磁歪素子（図示せず）が螺旋状に形成され
る。この磁歪素子の磁化容易軸は紙面上、矢印Ａに対し
ておおむね２２．５度の傾斜角を有するように、磁歪素
子の形成時に磁場を印加しつつ形成される。

【００２６】この磁歪素子（図示せず）に図２に示す矢
印Ａの方向に周知の磁場発生装置（図示せず）により交
番磁界を印加すると、片持ち梁部１２は図中矢印Ｂで示
される曲げ振動及び、矢印Ｃで示される捩れ振動を支持
端１０を基点として行うことが可能となる。

【００２７】なお、図２に示すような形状の片持ち梁１
２，１３においては、曲げ振動の共振周波数は２００Ｈ
ｚ、捩り振動（Ｃ）の共振周波数は１ＫＨｚであるが、
本共振周波数に限定しなくても、同じ効果を得られるこ
とは言うまでもない。また、それぞれの共振周波数にお
ける変位角に関しては、曲げ振動（Ｂ）の変位角度は２
０度、捩り振動（Ｃ）の変位角度は５度であるが、これ
らの変位角度は、磁場発生装置（図示せず）に印加する
電流を可変することにより自在に制御可能であり、所望
の変位角に応じて決めればよい。

【００２８】図２において、矢印Ｂで示される曲げ振動
及び、矢印Ｃで示される捩り振動（Ｃ）は、ピエゾ抵抗
素子１６によりその周波数および振動の振幅が検出され
る。また、前述の磁歪素子（図示せず）の傾斜を２２．
５度とした理由は、梁の機械的性質から、０度であると
片持ち梁部１２の曲げ振動（Ｂ）に有利な角度であり、
４５度であると、片持ち梁部１２の捩り振動（Ｃ）に有
利な角度である。

【００２９】なお、本実施の形態においては、片持ち梁
部１２の曲げ振動（Ｂ）及び捩り振動（Ｃ）を同時に発
生させることが目的であることから、０度と４５度との
中間の２２．５度としているが、この角度付近であれ
ば、２２．５度に限定する必要はない。

【００３０】また、本実施の形態においては、片持ち梁
部１２に振動を印加するために磁歪素子（図示せず）及
び磁場発生装置（図示せず）を用いることに限定して説
明しているが、他の方法として圧電素子を用いたり、ク
ーロン力を用いてもよい。

【００３１】図３は、本発明の走査パターン変換部９の
構成を説明するための図であり、図３（ａ）はその正面
図、図３（ｂ）はその上面図である。図３（ａ）におい
て、走査パターン変換部９は、プラスチック樹脂の射出
成形、または機械加工、またはシリコン板のマイクロマ
シニング加工等の工法により、Ｖ字型の形状に成形され
たミラーベース１７の表面には、アルミニウムの蒸着加
工によりミラー部１８ａ及びミラー部１８ｂが形成され
る。図３（ｂ）において、ミラー部１８ａ，ミラー部１
８ｂが背面部１８ｃとなす角度は互いに５ｄｅｇであ
る。

【００３２】次に、本発明の第１の実施の形態に係る車
両用レーダ装置の詳細な動作について説明する。まず、
図４を参照して、２次元スキャナ４及び走査パターン変
換部９の動作について説明する。なお、図４においては
説明のために、ＬＤ３から照射されるレーザ光の照射方
向を矢印Ｘとし、矢印Ｘに直交する方向を矢印Ｙとす
る。また、角度に関しては矢印Ｘの方向を０度とし、時
計回りに正、反時計回りに負とする。

【００３３】また、２次元スキャナ４のミラー部１３
は、矢印Ｘに対して＋４５度の角度に設置される。さら
に、走査パターン変換部９の背面部１８ｃも矢印Ｘに対
して、＋４５度の角度に設置される。

【００３４】ここで、２次元スキャナ４が、図２におけ
る矢印Ｃの方向に±２．５ｄｅｇの捩り振動（Ｃ）を行
うと、ＬＤ３から照射されるレーザ光は、２次元スキャ
ナ４により紙面回りに±５ｄｅｇの方向に照射角度を変
えられた後に、走査パターン変換部９に照射され再び照
射角度を変えられる。

【００３５】以下、図４に示すレーザ光の光軸Ａ〜Ｅの
動きについてそれぞれ説明する。

【００３６】（１）光軸Ｃの場合について説明する。光軸Ｃは、２次元スキャナ４が図２における矢印Ｃの方
向に捩り振動（Ｃ）を行い、振動の振幅の中点に位置し
た時の光軸の軌跡を示したものである。ＬＤ３から照射
されるレーザ光の光軸は、０ｄｅｇの方向に照射され、
ミラー部１３の角度が＋４５ｄｅｇであるから、ミラー
部１３で反射されたレーザ光は、＋９０ｄｅｇの方向に
光軸が変えられる。さらに、走査パターン変換部９に照
射され、図３（ａ）における、ｃの位置に照射される。

【００３７】このｃの位置は、ミラー部１８ａ及びミラ
ー部１８ｂの境界の位置である。ミラー部１８ａの角度
は、＋４２．５ｄｅｇ、ミラー部１８ｂの角度は＋４
７．５ｄｅｇである。このため、ｃの位置に照射された
レーザ光のうち、ミラー部１８ａに照射された部分は−
５ｄｅｇに、またミラー部１８ｂに照射された部分は＋
５ｄｅｇにそれぞれ光軸を変えられて図中左方向に照射
される。

【００３８】（２）光軸Ａの場合について説明する。光軸Ａは、２次元スキャナ４が図２における矢印Ｃの方
向に捩り振動（Ｃ）を行い、振動の振幅の最大地点に位
置した時の光軸の軌跡を示したものである。ＬＤ３から
照射されるレーザ光の光軸は０ｄｅｇの方向に照射さ
れ、ミラー部１３の角度は＋４２．５ｄｅｇであるか
ら、ミラー部１３で反射されたレーザ光は、＋８５ｄｅ
ｇの方向に光軸が変えられる。さらに、走査パターン変
換部９に照射され、図３（ａ）におけるａの位置に照射
される。このａの位置は、ミラー部１８ａのおおむね端
部の位置である。ミラー部１８ａの角度は＋４２．５ｄ
ｅｇであるから、走査パターン変換部９のａの位置に照
射されたレーザ光は０ｄｅｇに光軸を変えられて図中左
方向に照射される。

【００３９】（３）光軸Ｂの場合について説明する。光軸Ｂは、２次元スキャナ４が図２における矢印Ｃの方
向に捩り振動（Ｃ）を行い、振動の振幅の中間地点に位
置した時の光軸の軌跡を示したものである。ＬＤ３から
照射されるレーザ光の光軸は０ｄｅｇの方向に照射さ
れ、ミラー部１３の角度は＋４３．７５ｄｅｇであるか
ら、２次元スキャナ４のミラー部１３で反射されたレー
ザ光は、＋８７．５ｄｅｇの方向に光軸が変えられる。
さらに、走査パターン変換部９に照射され、図３（ａ）
におけるｂの位置に照射される。

【００４０】ミラー部１８ａの角度は＋４２．５ｄｅｇ
であるから、走査パターン変換部９のＡ位置に照射され
たレーザ光は−２．５ｄｅｇに光軸を変えられて図中左
方向に照射される。

【００４１】（４）光軸Ｅの場合について説明する。光軸Ｅは、２次元スキャナ４が図２における矢印Ｃの方
向に捩り振動（Ｃ）を行い、光軸Ａと反対側の振幅の最
大地点に位置した時の光軸の軌跡を示したものである。
ＬＤ３から照射されるレーザ光の光軸は０ｄｅｇの方向
に照射され、ミラー部１３の角度は＋４７．５ｄｅｇで
あるから、ミラー部１３で反射されたレーザ光は、＋９
５ｄｅｇの方向に光軸が変えられる。さらに、走査パタ
ーン変換部９に照射され、図３（ａ）におけるｅの位置
に照射される。

【００４２】このｅの位置は、ミラー部１８ｂのおおむ
ね端部の位置である。ミラー部１８ｂの角度は＋４７．
５ｄｅｇであるから、走査パターン変換部９のＥの位置
に照射されたレーザ光は０ｄｅｇに光軸を変えられて図
中左方向に照射される。

【００４３】（５）光軸Ｄの場合について説明する。光軸Ｄは、２次元スキャナ４が図２における矢印Ｃの方
向に捩り振動（Ｃ）を行い、光軸Ｂとは反対側の振幅の
中間地点に位置した時の光軸の軌跡を示したものであ
る。ＬＤ３から照射されるレーザ光の光軸は０ｄｅｇの
方向に照射され、ミラー部１３の角度は＋４６．２５ｄ
ｅｇであるから、ミラー部１３で反射されたレーザ光
は、＋９２．５ｄｅｇの方向に光軸が変えられる。さら
に、走査パターン変換部９に照射され、図３（ａ）にお
けるｄの位置に照射される。

【００４４】ミラー部１８ｂの角度は＋４７．５ｄｅｇ
であるから、走査パターン変換部９のＤの位置に照射さ
れたレーザ光は＋２．５ｄｅｇに光軸を変えられて図中
左方向に照射される。

【００４５】次に、図５に示す照射パターンを参照し
て、走査パターン変換部９の動作を説明する。図５
（ａ）は、本発明の走査パターン変換部９を採用した場
合の自車両前方へのレーザ光の照射パターンを示した図
である。また、図５（ｂ）は、比較のため、走査パター
ン変換部９の変わりに、ミラー部１８ａ及びミラー部１
８ｂ共角度を＋４５ｄｅｇ、すなわち、１枚のミラーを
採用した場合の自車両前方へのレーザ光の照射パターン
を示した図である。

【００４６】図５（ａ）において、図４における光軸Ａ
から光軸Ｅによって、自車両前方へのレーザ光の照射パ
ターンを点Ａから点Ｅに対応づけて示している。なお、
２次元スキャナ４の曲げ方向の角度は±１０ｄｅｇであ
るから、レーザ光は±２０ｄｅｇの振れ幅をもつ。すな
わち、全角で４０ｄｅｇの振れ幅をもつ。また、２次元
スキャナ４の捩り方向の角度は±２．５ｄｅｇであるか
ら、レーザ光は±５ｄｅｇの振れ幅をもつ。すなわち、
全角で１０ｄｅｇの振れ幅をもつ。

【００４７】また、曲げ方向の共振周波数は２００Ｈ
ｚ、捩り方向の共振周波数は１ＫＨｚであるから、図５
（ａ）において、曲げ振動により水平方向に１周期スキ
ャンする間に、すなわち、紙面左の端から右の端に至
り、再び左の端に到達する間に、捩り振動（Ｃ）により
垂直方向に５周期スキャンすることになる。時間の推移
とともに、光軸Ａから光軸Ｅに至るから、図５（ａ）に
おいては光軸Ｃの位置で垂直方向の照射パターンに関し
て、最も下の位置から最も上の位置へ瞬時に移動するこ
とになる。これに対して、図５（ｂ）に示すように、比
較のため、１枚のミラーを採用した場合、図５（ｂ）の
ように、光軸Ａから光軸Ｅへ滑らかに移動する。

【００４８】次に、図６に示す照射パターンを参照し
て、走査パターン変換部９の動作を説明する。上述した
図５と同様に、図６（ａ）は、本発明の走査パターン変
換部９を採用した場合の自車両前方へのレーザ光の照射
パターンを示した図である。また、図６（ｂ）は、比較
のため、走査パターン変換部９の変わりに、ミラー部１
８ａ及びミラー部１８ｂ共角度を＋４５ｄｅｇ、すなわ
ち、１枚のミラーを採用した時の自車両前方へのレーザ
光の照射パターンを示した図である。

【００４９】図６（ａ）において、○印がレーザ光の発
光位置である。レーザ光の発光間隔は、６２．５μｓｅ
ｃ毎に発光するように設計されている。従って、垂直方
向のスキャン周期が１ｍｓｅｃであるから、垂直方向の
１スキャン周期あたり１６回のレーザ発光が行われる。
すなわち、図５（ａ）における、点Ａから点Ｅに至るま
でに、図６（ａ）においては９回の発光が行われる。こ
の時、点Ａの付近では発光の照射密度が濃く、逆に点Ｃ
の付近では発光の照射密度が薄い。

【００５０】本発明の図６（ａ）においては、発光の照
射密度が最も濃い点Ａ及び点Ｅは垂直方向の中央部であ
るが、比較のための図６（ｂ）においては、発光の照射
密度が最も濃い点Ａ及び点Ｅは垂直方向の端部であり、
発光の照射密度が最も薄い点Ｃが垂直方向の中央部に位
置する。

【００５１】車両用レーダ装置にあっては、垂直方向の
中央部が最も情報量が多い。例えば、先行車のリフレク
タ、先行車のボディ、デリニエータに代表される、道路
構造物、また、歩行者、路側の駐車車両等があげられ
る。これらの物標までの距離を高精度に測定するために
は、発光の照射密度を濃くする必要がある。

【００５２】垂直方向の中央部の発光の照射密度を増大
する他の方法として、レーザ光の発光間隔をさらに密に
する、例えば６ｍｓｅｃ毎に発光することも可能である
が、むやみに発光間隔を密にすることは、単位時間当た
りの発光数が増大することになり、ＬＤの寿命を短くす
ることになりかねない。

【００５３】次に、図７を参照して、走査パターン変換
部９の動作をさらに詳しく説明する。図７は本発明の動
作を説明するための図であって、図５及び図６と同様
に、図７（ａ）は本発明の走査パターン変換部９を採用
した時の自車両前方へのレーザ光の照射パターンを示し
た図であり、また、図７（ｂ）は、比較のため、走査パ
ターン変換部９の変わりに、ミラー部１８ａ及びミラー
部１８ｂ共角度を＋４５ｄｅｇ、すなわち、１枚のミラ
ーを採用した時の自車両前方へのレーザ光の照射パター
ンを示した図である。

【００５４】図７（ａ）に示すように、垂直方向に１か
ら５までの５つの領域を設定し、水平方向にも同様に複
数の領域を設定する。図７（ａ）ではｎ／２，ｎ／２＋
１の２つの領域を描いている。

【００５５】また、垂直方向が３、水平方向がｎの領域
を（ｎ，３）と表わすことにすると、水平方向の半スキ
ャンあたり、すなわち、紙面左から右の端部までの間
に、垂直方向の領域に関して、図中数字で示すように、
領域１は５、領域２は１０、領域３は５０、領域４は領
域２と同様に１０、領域５は領域１と同様に５の発光回
数となる。図７（ａ）における、スキャンの軌跡は、説
明を簡潔に行うために、１本のみを描いている。

【００５６】すなわち、水平方向及び垂直方向のスキャ
ン周波数の比は整数倍として描いている。しかし、実際
には水平方向及び垂直方向のスキャン周波数の比は整数
倍にならない場合が多く、水平方向の各領域において
も、通過する軌跡がランダムとなることから、平均の原
理が適用され、発光回数の平均値は領域（Ｘ，１）は５
／ｎ、領域（Ｘ，２）は１０／ｎ、領域（Ｘ，３）は５
０／ｎ、領域（Ｘ，４）は１０／ｎ、領域（Ｘ，５）は
５／ｎとしてよい。ただし、水平方向の周辺部は水平方
向のスキャン速度が低下するので上記値より多い発光回
数となり、逆に水平方向の中心部は水平方向のスキャン
速度が増加するので上記値より少ない発光回数となる
が、垂直方向に関して、中央部の発光回数が多く、周辺
部の発光回数が少なくなることには変わりがない。

【００５７】一般に、周囲の障害物までの距離を計測す
る場合には、加算平均処理を用いる。すなわち、水平方
向の半スキャンあたり、領域（１，１）は５／ｎの発光
回数があるのに対して、領域（１，３）は５０／ｎの発
光回数つまり、１０倍の発光回数だけレーザ光を照射す
ることになる。単位時間あたり、つまり半スキャンあた
りの信号数が多ければそれだけ、信号のＳ／Ｎ比が向上
するため、垂直方向中央部の距離測定の精度が向上す
る。

【００５８】逆に、図７（ｂ）においては、水平方向の
半スキャンあたり、領域（１，１）は５０／ｎの発光回
数があるのに対して、領域（１，３）は５／ｎの発光回
数つまり、１／１０倍の発光回数しかレーザ光を照射し
ないことになる。よって、垂直方向に関して中央部の信
号のＳ／Ｎ比が低下することになる。

【００５９】本発明の第１の実施の形態に関する効果と
しては、ＬＤ３からのレーザ光に対して水平方向及び垂
直方向に振動するように２次元スキャナ４で走査角度を
与えて反射させ、反射したレーザ光に対して垂直方向の
走査角度の中心付近の照射密度が増大するように走査パ
ターン変換部９で走査パターンを変換して自車周囲に照
射するので、垂直方向の中央部においてレーザ光の照射
回数を多くでき、測距精度の向上に寄与することができ
る。

【００６０】また、走査パターン変換部９に設けられた
ミラー部１８ａ，１８ｂの相互の角度を、レーザ光の垂
直方向の走査角度が略等しい角度になるように設定する
ことで、垂直方向の中心部にレーザ光が重複して照射さ
れ、垂直方向の走査角度の中心付近の照射密度を増大す
ることができる。この結果、車両用レーダ装置としての
距離測定性能を最大限に向上することができる。

【００６１】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態に係る車両用レーダ装置は、図１に示す第１の実
施の形態に係わるブロック図と同様である。第１の実施
の形態においては、ミラー部１８ａ及びミラー部１８ｂ
が背面部１８ｃとなす角度は互いに５ｄｅｇとした場合
に限定して説明を行った。第２の本実施の形態では、図
８及び図９においてミラー部１８ａ及びミラー部１８ｂ
が背面部１８ｃとなす角度を互いに３ｄｅｇとした場合
について、また、図１０及び図１１においてこの角度を
７ｄｅｇとした場合について説明する。

【００６２】まず、上記角度を３ｄｅｇとした場合につ
いて説明する。上述した第１の実施の形態の構成と図３
（ｂ）における、ミラー部１８ａ、及びミラー部１８ｂ
が背面部１８ｃとなす角度は互いに３ｄｅｇであること
を除いて同一であるので、その説明を省略する。

【００６３】図８は、本発明の２次元スキャナ４及び走
査パターン変換部９の動作を説明する図である。図８
（ａ）において、光軸Ｃは２次元スキャナ４が、図２に
おける矢印Ｃの方向に捩り振動（Ｃ）を行い、振動の振
幅の中点に位置した時の光軸の軌跡を示したものであ
る。ＬＤ３から照射されるレーザ光の光軸は０ｄｅｇの
方向に照射され、２次元スキャナ４のミラー部１３の角
度は＋４５ｄｅｇであるから、２次元スキャナ４のミラ
ー部１３で反射されたレーザ光は、＋９０ｄｅｇの方向
に光軸が変えられる。さらに、走査パターン変換部９に
照射され、図３（ａ）におけるＣの位置に照射される。
このＣの位置は、ミラー部１８ａ及びミラー部１８ｂの
境界の位置である。ミラー部１８ａの角度は＋４３．５
ｄｅｇ、ミラー部１８ｂの角度は＋４６．５ｄｅｇであ
るからＣの位置に照射されたレーザ光はミラー部１８ａ
に照射された部分は−３ｄｅｇに、また、ミラー部１８
ｂに照射された部分は＋３ｄｅｇにそれぞれ光軸を変え
られて図中左方向に照射される。

【００６４】（１）光軸Ａの場合について説明する。

【００６５】光軸Ａは、２次元スキャナ４が図２におけ
る矢印Ｃの方向に捩り振動（Ｃ）を行い、振動の振幅の
最大地点に位置した時の光軸の軌跡を示したものであ
る。ＬＤ３から照射されるレーザ光の光軸は０ｄｅｇの
方向に照射され、２次元スキャナ４のミラー部１３の角
度は＋４２．５ｄｅｇであるから、ミラー部１３で反射
されたレーザ光は、＋８５ｄｅｇの方向に光軸が変えら
れる。さらに、走査パターン変換部９に照射され、図３
（ａ）における、ａの位置に照射される。このａの位置
は、ミラー部１８ａのおおむね端部の位置である。ミラ
ー部１８ａの角度は＋４３．５ｄｅｇであるから、走査
パターン変換部９のａの位置に照射されたレーザ光は＋
２ｄｅｇに光軸を変えられて図中左方向に照射される。

【００６６】（２）図８（ｂ）において、光軸Ｅは、２
次元スキャナ４が図２における矢印Ｃの方向に捩り振動
（Ｃ）を行い、光軸Ａとは反対側の振幅の最大地点に位
置した時の光軸の軌跡を示したものである。ＬＤ３から
照射されるレーザ光の光軸は０ｄｅｇの方向に照射さ
れ、２次元スキャナ４のミラー部１３の角度は＋４７．
５ｄｅｇであるから、２次元スキャナ４のミラー部１３
で反射されたレーザ光は、＋９５ｄｅｇの方向に光軸が
変えられる。さらに、走査パターン変換部９に照射さ
れ、図３（ａ）におけるｅの位置に照射される。このｅ
の位置は、ミラー部１８ｂのおおむね端部の位置であ
る。ミラー部１８ｂの角度は＋４６．５ｄｅｇであるか
ら、走査パターン変換部９のＥの位置に照射されたレー
ザ光は−２ｄｅｇに光軸を変えられて図中左方向に照射
される。

【００６７】図９は、本発明の走査パターン変換部９を
採用した場合の自車両前方へのレーザ光の照射パターン
を示した図である。本図において、図８における光軸Ａ
から光軸Ｅによって、自車両前方へのレーザ光の照射パ
ターンを点Ａから点Ｅに対応づけて示している。

【００６８】なお、２次元スキャナ４の曲げ方向の角度
は±１０ｄｅｇであるから、レーザ光は±２０ｄｅｇの
振れ幅をもつ。すなわち、全角で４０ｄｅｇの振れ幅を
もつ。しかし、２次元スキャナ４の捩り方向の角度は、
±２．５ｄｅｇであるにもかかわらず、レーザ光は±３
ｄｅｇの振れ幅しかもたず、±２ｄｅｇに関しては、垂
直方向に重なることになる。すなわち、全角で６ｄｅｇ
の振れ幅しかもたないことになる。

【００６９】次に、上記角度を７ｄｅｇとした場合につ
いて説明する。本実施の形態において用いられる走査パ
ターン変換部９の構成は、図３（ｂ）における背面部１
８ｃに対してミラー部１８ａ，１８ｂがなす角度が互い
に７ｄｅｇであることを除いて同一であるので、その説
明を省略する。

【００７０】図１０は、本発明の２次元スキャナ４及び
走査パターン変換部９の動作を説明するための図であ
る。（３）図１０（ａ）において、光軸Ｃは２次元スキャナ
４が図２における矢印Ｃの方向に捩り振動（Ｃ）を行
い、振動の振幅の中点に位置した時の光軸の軌跡を示し
たものである。ＬＤ３から照射されるレーザ光の光軸
は、０ｄｅｇの方向に照射され、２次元スキャナ４のミ
ラー部１３の角度は＋４５ｄｅｇであるから、２次元ス
キャナ４のミラー部１３で反射されたレーザ光は、＋９
０ｄｅｇの方向に光軸が変えられる。さらに、走査パタ
ーン変換部９に照射され、図３（ａ）における、ｃの位
置に照射される。このｃの位置は、ミラー部１８ａ及び
ミラー部１８ｂの境界の位置である。ミラー部１８ａの
角度は＋４１．５ｄｅｇ、ミラー部１８ｂの角度は＋４
８．５ｄｅｇであるからＣの位置に照射されたレーザ光
はミラー部１８ａに照射された部分は−７ｄｅｇに、ま
た、ミラー部１８ｂに照射された部分は＋７ｄｅｇにそ
れぞれ光軸を変えられて図中左方向に照射される。

【００７１】（４）光軸Ａの場合について説明する。光軸Ａは、２次元スキャナ４が図２における矢印Ｃの方
向に捩り振動（Ｃ）を行い、振動の振幅の最大地点に位
置した時の光軸の軌跡を示したものである。ＬＤ３から
照射されるレーザ光の光軸は、０ｄｅｇの方向に照射さ
れ、２次元スキャナ４のミラー部１３の角度は＋４２．
５ｄｅｇであるから、ミラー部１３で反射されたレーザ
光は、＋８５ｄｅｇの方向に光軸が変えられる。さら
に、走査パターン変換部９に照射され、図３（ａ）にお
けるａの位置に照射される。このａの位置は、ミラー部
１８ａのおおむね端部の位置である。ミラー部１８ａの
角度は＋４１．５ｄｅｇであるから、走査パターン変換
部９のａの位置に照射されたレーザ光は−２ｄｅｇに光
軸を変えられて図中左方向に照射される。

【００７２】（５）光軸Ｅの場合について説明する。図１０（ｂ）において、光軸Ｅは、２次元スキャナ４が
図２における矢印Ｃの方向に捩り振動（Ｃ）を行い、光
軸Ａとは反対側の振幅の最大地点に位置した時の光軸の
軌跡を示したものである。ＬＤ３から照射されるレーザ
光の光軸は０ｄｅｇの方向に照射され、２次元スキャナ
４のミラー部１３の角度は＋４７．５ｄｅｇであるか
ら、２次元スキャナ４のミラー部１３で反射されたレー
ザ光は、＋９５ｄｅｇの方向に光軸が変えられる。さら
に、走査パターン変換部９に照射され、図３（ａ）にお
けるｅの位置に照射される。このｅの位置は、ミラー部
１８ｂのおおむね端部の位置である。ミラー部１８ｂの
角度は＋４８．５ｄｅｇであるから、走査パターン変換
部９のｅの位置に照射されたレーザ光は＋２ｄｅｇに光
軸を変えられて図中左方向に照射される。

【００７３】図１１を参照して、本発明の走査パターン
変換部９の動作を説明する。図１１は、本発明の走査パ
ターン変換部９を採用した時の自車両前方へのレーザ光
の照射パターンを示した図である。図１１においては、
図１０における光軸Ａから光軸Ｅによって、自車両前方
へのレーザ光の照射パターンを点Ａから点Ｅに対応づけ
て示している。なお、２次元スキャナ４の曲げ方向の角
度は±１０ｄｅｇであるから、レーザ光は±２０ｄｅｇ
の振れ幅をもつ。すなわち、全角で４０ｄｅｇの振れ幅
をもつ。しかし、２次元スキャナ４の捩り方向の角度は
±２．５ｄｅｇであるにもかかわらず、レーザ光は±７
ｄｅｇの振れ幅を有し、±２ｄｅｇに関しては、垂直方
向にレーザ光の照射されない空隙を形成することにな
る。すなわち、全角で１４ｄｅｇの振れ幅をもつが中央
部の４ｄｅｇは空隙を有することになる。

【００７４】第１の実施の形態のように、ミラー部１８
ａとミラー部１８ｂとのなす角度は、２次元スキャナ４
の捩り方向の振れ角±２．５ｄｅｇ、すなわち全角で５
ｄｅｇと等しい角度に設定される場合が垂直方向の中央
部に最も密にレーザ光を照射することができ、かつ垂直
方向の中央部にレーザ光を照射しない空隙を形成するこ
とがなく好ましかった。しかし、本発明の第２の実施の
形態のように、厳密に、ミラー部１８ａとミラー部１８
ｂとのなす角度と、２次元スキャナ４の捩り方向の振れ
角とを同じにする必要はなく、おおむね同じであれば、
第１の実施の形態において説明した効果とほぼ同一の効
果が得られる。

【００７５】本発明の第２の実施の形態に関する効果と
しては、走査パターン変換部９では、反射角度の異なる
ミラー部１８ａ，１８ｂを用いて、垂直方向の走査角度
の中心付近の照射密度が増大するように走査パターンを
変換するようにしているので、安価に車両用レーダ装置
を製造することができ、さらに、機械的に駆動する必要
がないため、駆動に要するスペースが不要となり、車両
用レーダ装置の小型化に寄与することができる。

【００７６】（第３の実施の形態）図１２は、本発明の
第３の実施の形態に係る車両用レーダ装置を示すブロッ
ク図である。本実施の形態の特徴は、図１２に示すよう
に、照射タイミング発生器２０を制御部２とＬＤ駆動回
路１の間に設けたことにある。照射タイミング発生器２
０は、２次元スキャナ４に設けられたピエゾ抵抗素子１
６から２次元スキャナ４の振動の振幅に比例した振幅信
号を入力し、この振幅信号を基準電圧と比較して発光タ
イミング信号を生成してＬＤ駆動回路１に出力する。そ
して、ＬＤ駆動回路１は、照射タイミング発生器２０か
らの発光タイミング信号に応じてＬＤ３にレーザ光を発
光させるＯＮ制御信号を出力する。

【００７７】また、本実施の形態の特徴は、第１の実施
の形態において用いられた図４（ａ）に示すような走査
パターン変換部９を用いず、ミラー部１８ａ及びミラー
部１８ｂ共角度を＋４５ｄｅｇ、すなわち、１枚のミラ
ーにより構成される平面ミラー２１を採用する。

【００７８】次に、図１３を参照して、照射タイミング
発生器２０の動作を詳細に説明する。図１３は、２次元
スキャナ４に設けられたピエゾ抵抗素子１６の捩り振動
（Ｃ）の振幅に従って電圧Ｖを縦軸に、時間ｔを横軸に
示している。２次元スキャナ４の捩り振動（Ｃ）の周波
数は例えば１ＫＨｚであるので、電圧Ｖの周期は１ｍｓ
ｅｃである。また、電圧Ｖ０の時は、２次元スキャナ４
は振動の中心に位置している。

【００７９】そして、ピエゾ抵抗素子１６の捩り振動
（Ｃ）の振幅を表す電圧Ｖを入力した照射タイミング発
生器２０は、この捩り振動（Ｃ）の電圧Ｖの値に応じ
て、図１３に示すように、状態１から状態３の３通り発
光間隔を有する発光タイミング信号をＬＤ駆動回路１に
出力する。なお、Ｖ０＝０ボルトとなるように予めオフ
セット調整器（図示せず）により電圧Ｖのオフセット電
圧を調整しておく。

【００８０】ここで、図１３において、状態１であると
の判断は、

【数１】電圧Ｖの絶対値＜基準電圧Ｖａの絶対値であることによる。状態１の場合は、ＬＤ駆動回路１か
らＬＤ３に出力される発光タイミング信号の発生個数を
増加させるようにするので、ＬＤ３によるレーザ光の発
光数が増加することになる。なお、状態１での発光間隔
を例えば６．２５μｓｅｃとする。

【００８１】また、状態２であるとの判断は、

【数２】基準電圧Ｖａの絶対値＜電圧Ｖの絶対値＜基準
電圧Ｖｂの絶対値であることによる。状態２の場合は、ＬＤ駆動回路１か
らＬＤ３に出力される発光タイミング信号の発生個数を
状態１よりも少なく、かつ、状態３よりも多く増加させ
るようにするので、ＬＤ３によるレーザ光の発光数が増
加することになる。なお、状態２での発光間隔を例えば
６２．５μｓｅｃとする。

【００８２】状態３であるとの判断は、

【数３】電圧Ｖの絶対値＞基準電圧Ｖｂの絶対値であることによる。状態３の場合は、ＬＤ駆動回路１か
らＬＤ３に出力される発光タイミング信号の発生個数を
状態１，２よりも減少させるようにするので、ＬＤ３に
よるレーザ光の発光数が減少することになる。なお、状
態３での発光間隔を例えば６２５μｓｅｃとする。

【００８３】この結果、垂直方向の中央部のレーザ光の
照射回数を多くでき、Ｓ／Ｎ比が向上するため、垂直方
向の中央部の距離測定の精度を向上することができる。
なお、第３の実施の形態は、上述した発光間隔の数値に
限定するものではなく、照射領域の垂直方向に対して、
端部は発光間隔が長く、中央部は発光間隔が短くなるよ
うに、上述した各状態における発光間隔を設定すればよ
い。

【００８４】また、第３の実施の形態においては、３つ
の状態に限定して説明したが、４つ以上の状態や２つの
状態でもよい。さらに、状態を区切って複数に分割せず
に、ピエゾ抵抗素子１６からの電圧に応じて連続的に発
光間隔を変更してもよい。

【００８５】本発明の第３の実施の形態に関する効果と
しては、ＬＤ３からのレーザ光に対して水平方向及び垂
直方向に振動するように２次元スキャナ４で走査角度を
与えて反射させ、反射したレーザ光を平面ミラー２１で
自車周囲に反射して照射させる。この際、２次元スキャ
ナ４の走査角度に応じて垂直方向の中央部のレーザ光の
発生間隔が短くなるようにＬＤ３のレーザ光の発生タイ
ミングを照射タイミング発生器２０で調整することで、
垂直方向の中央部のレーザ光の照射回数を多くでき、測
距精度の向上に寄与することができる。また、垂直方向
の周辺部においてはレーザ光の照射を減少させるため、
不要なレーザ光の照射を防止することができる。

【００８６】この結果、発光回数に制限のあるレーザダ
イオードの寿命を長くでき、さらに、信号処理回路のみ
で実現できるので、安価で小型化な車両用レーザ装置を
提供することができる。

【００８７】（第４の実施の形態）図１４は、本発明の
第４の実施の形態に係る車両用レーダ装置を示すブロッ
ク図である。本実施の形態の特徴は、図１４に示すよう
に、照射方向制御器２２とステップモータ２３を設けた
ことにある。照射方向制御器２２は、２次元スキャナ４
に設けられたピエゾ抵抗素子１６から２次元スキャナ４
の振動の振幅に比例した振幅信号を入力し、この振幅信
号を基準電圧と比較してパルス信号を発生してステップ
モータ２３に出力する。ステップモータ２３は、その回
転軸に平面ミラー２１を装着させており、照射方向制御
器２２からのパルス信号に従い、矢印Ａの方向に平面ミ
ラー２１を回動させる。

【００８８】また、本実施の形態の特徴は、第１の実施
の形態において用いた図３（ａ）に示す走査パターン変
換部９を用いず、ミラー部１８ａ及びミラー部１８ｂ共
角度を＋４５ｄｅｇ、すなわち、１枚のミラーにより構
成される平面ミラー２１を採用する。

【００８９】次に、図１５を参照して、照射方向制御器
２２の動作を詳細に説明する。図１５は、２次元スキャ
ナ４に設けられたピエゾ抵抗素子１６の捩り振動（Ｃ）
の振幅に従って電圧Ｖを縦軸に、時間ｔを横軸に示して
いる。２次元スキャナ４の捩り振動（Ｃ）の周波数は例
えば１ＫＨｚであるので、電圧Ｖの周期は１ｍｓｅｃで
ある。また、電圧Ｖ０の時は、２次元スキャナ４は振動
の中心に位置している。

【００９０】そして、ピエゾ抵抗素子１６の捩り振動
（Ｃ）の振幅を表す電圧Ｖを入力した照射方向制御器２
２は、この捩り振動（Ｃ）の電圧Ｖの値に応じて、図１
５に示す状態１及び状態２の２通りのパルス信号をステ
ップモータ２３に出力する。なお、Ｖ０＝０ボルトとな
るよう予めオフセット調整器（図示せず）により電圧Ｖ
のオフセット電圧を調整しておく。

【００９１】ここで、図１５において、状態１であると
の判断は、

【数４】電圧Ｖ＞Ｖ０であることによる。状態１の場合は、照射方向制御器２
２からの状態１を表すパルス信号がステップモータ２３
に出力され、ステップモータ２３より平面ミラー２１
が、図３（ａ）におけるミラー部１８ａと同じ角度に位
置決めされる。この結果、図６（ａ）に示すように、垂
直方向の中央部で発光の照射密度が最も濃くなる。

【００９２】また、状態２であるとの判断は、

【数５】電圧Ｖ＜Ｖ０であることによる。状態２の場合は、照射方向制御器２
２からの状態１を表すパルス信号がステップモータ２３
に出力され、ステップモータ２３より平面ミラー２１
が、図３（ａ）におけるミラー部１８ｂと同じ角度に位
置決めされる。この結果、図６（ａ）に示すように、垂
直方向の中央部で発光の照射密度が最も濃くなる。

【００９３】なお、第４の本実施の形態においては、照
射方向制御器２２を状態１から状態２へと、矩形波、す
なわちステップ応答せしめるよう説明を行っているが、
ステップ応答に限定するものではなく、比較的短時間に
平面ミラー２１を状態１から状態２へと遷移させるよう
台形駆動させればよい。また、本実施の形態において
は、状態を２つに限定して説明を行っているが、個数に
分割せずに連続的に発光間隔を変更してもよい。

【００９４】本発明の第４の実施の形態に関する効果と
しては、ＬＤ３からのレーザ光に対して水平方向及び垂
直方向に振動するように２次元スキャナ４で走査角度を
与えて反射させ、反射したレーザ光を平面ミラー２１で
自車周囲に反射して照射させる。この際、２次元スキャ
ナ４の走査角度に基づいて、レーザ光の垂直方向の中央
部の照射密度が増大するようにステップモータ２３によ
る垂直方向の反射角度の切り替えを照射方向制御器２２
で制御することで、垂直方向の中央部においてレーザ光
の照射回数を多くでき、測距精度の向上に寄与すること
ができる。この結果、車両用レーダ装置の調整に関わる
コストを低減することができる。

【００９５】なお、第１乃至第４の実施の形態において
は、レーザ光及び反射波をレーザ光に限定して説明した
が、ミリ波、マイクロ波等の電波を用いるときは、上述
したミラーに代わって電波反射体を用い、また、超音波
等の音響波を用いるときには、上述したミラーに代わっ
て音響反射体を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両用レーダ
装置を示すブロック図である。

【図２】本発明の２次元スキャナ４の構成を説明するた
めの図である。

【図３】本発明の走査パターン変換部９の構成を説明す
るための図であり、図３（ａ）はその正面図、図３
（ｂ）はその上面図である。

【図４】２次元スキャナ４及び走査パターン変換部９の
動作について説明するための図（ａ），（ｂ）である。

【図５】走査パターン変換部９の動作を説明するための
図（ａ），（ｂ）である。

【図６】走査パターン変換部９の動作を説明するための
図（ａ），（ｂ）である。

【図７】走査パターン変換部９の動作をさらに詳しく説
明するための図（ａ），（ｂ）である。

【図８】本発明の２次元スキャナ４及び走査パターン変
換部９の動作を説明する図（ａ），（ｂ）である。

【図９】本発明の走査パターン変換部９を採用した場合
の自車両前方へのレーザ光の照射パターンを示した図で
ある。

【図１０】本発明の２次元スキャナ４及び走査パターン
変換部９の動作を説明するための図（ａ），（ｂ）であ
る。

【図１１】本発明の走査パターン変換部９を採用した時
の自車両前方へのレーザ光の照射パターンを示した図で
ある。

【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る車両用レー
ダ装置を示すブロック図である。

【図１３】照射タイミング発生器２０の動作を詳細に説
明するためのタイミングチャートである。

【図１４】本発明の第４の実施の形態に係る車両用レー
ダ装置を示すブロック図である。

【図１５】照射方向制御器２２の動作を詳細に説明する
ためのタイミングチャートである。

【符号の説明】

１ＬＤ駆動回路２制御回路３ＬＤ４２次元スキャナ５走査位置検出回路６ＰＤ７反射物８受光回路９走査パターン変換部１０支持端１１基材１２片持ち梁部１３ミラー部１５スリット部１６ピエゾ抵抗素子１７ミラーベース１８ａミラー部ａ１８ｂミラー部ｂ１８ｃ背面部２０照射タイミング発生器２１平面ミラー２２照射方向制御器２３ステップモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定タイミングで送信波を発生する発生
手段と、前記送信波を水平方向及び垂直方向にそれぞれ所定角度
範囲内で所定の走査パターンになるように走査して自車
周囲に照射する走査手段と、自車周囲の物標から反射された反射波を受信する受信手
段と、前記送信波の発生から前記反射波の受信までの伝搬遅延
時間に基づいて、前記物標までの距離と水平方向及び垂
直方向のそれぞれの角度を検知するレーダ検知手段とを
備えた車両用レーダ装置において、前記走査手段は、前記発生手段からの送信波に対して水平方向及び垂直方
向に振動するように走査角度を与えて反射する反射手段
と、前記反射手段からの送信波に対して垂直方向の走査角度
の中心付近の照射密度が増大するように走査パターンを
変換する走査パターン変換手段を備えたことを特徴とす
る車両用レーダ装置。
【請求項２】前記走査パターン変換手段は、反射角度の異なる複数の反射体によりなることを特徴と
する請求項１記載の車両用レーダ装置。
【請求項３】前記複数の反射体の相互の角度は、前記送信波の垂直方向の走査角度が略等しい角度になる
ように設定することを特徴とする請求項２記載の車両用
レーダ装置。
【請求項４】所定タイミングで送信波を発生する発生
手段と、前記送信波を水平方向及び垂直方向にそれぞれ所定角度
範囲内で走査して自車周囲に照射する走査手段と、自車周囲の物標から反射された反射波を受信する受信手
段と、前記送信波の発生から前記反射波の受信までの伝搬遅延
時間に基づいて、前記物標までの距離と水平方向及び垂
直方向のそれぞれの角度を検知するレーダ検知手段とを
備えた車両用レーダ装置において、前記走査手段は、前記発生手段からの送信波に対して水平方向及び垂直方
向に振動するように走査角度を与えて反射する第１の反
射手段と、前記第１の反射手段からの送信波を自車周囲に反射する
第２の反射手段と、前記第１の反射手段の走査角度を検出する走査角度検出
手段とを備え、前記発生手段は、前記走査角度検出手段で検出された走査角度に応じて垂
直方向の中央部の送信波の発生間隔が短くなるように前
記発生手段による送信波の発生タイミングを調整する発
生タイミング調整手段を備えたことを特徴とする車両用
レーダ装置。
【請求項５】所定タイミングで送信波を発生する発生
手段と、前記送信波を水平方向及び垂直方向にそれぞれ所定角度
範囲内で走査して自車周囲に照射する走査手段と、自車周囲の物標から反射された反射波を受信する受信手
段と、前記送信波の発生から前記反射波の受信までの伝搬遅延
時間に基づいて、前記物標までの距離と水平方向及び垂
直方向のそれぞれの角度を検知するレーダ検知手段とを
備えた車両用レーダ装置において、前記走査手段は、前記発生手段からの送信波に対して水平方向及び垂直方
向に振動するように走査角度を与えて反射する第１の反
射手段と、前記第１の反射手段により反射された送信波を自車周囲
に反射する第２の反射手段と、前記第１の反射手段の走査角度を検出する走査角度検出
手段と、前記第２の反射手段の垂直方向の反射角度を切り替える
反射角度切替手段と、前記走査角度検出手段で検出された走査角度に基づい
て、前記第２の反射手段により反射される送信波の垂直
方向の中央部の照射密度が増大するように前記反射角度
切替手段の反射角度を制御する反射方向制御手段とを備
えたことを特徴とする車両用レーダ装置。