JP2008096112A - レーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一層の検出感度向上を図ることが可能なレーダ装置を提供する。
【解決手段】レーザダイオード１２から出力したレーザ光を、凸レンズ２３を介して出力する。この凸レンズ２３をスキャンアクチュエータ２５によりレーザダイオード１２に対して揺動させる。これにより、レーザ光の出力方向を変化させることができ、また、走査角度範囲を狭い範囲にすることができる。そして、反射光を受光部５０にて逐次受光して、反射光に応じた受光信号を演算部７０に出力する。演算部７０では、互いに隣接して出力される所定数のレーザ光に対応する所定数の受光信号を積算して積算信号とする。この積算信号に基づいて反射物体を検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両周囲の所定角度範囲に渡って複数のレーザ光を照射し、各レーザ光に対応する反射光を受信し、その反射光の強度に基づいて反射物体を検出する車両用レーダ装置に関する。

従来、例えば特許文献１に示されるように、レーザ光を車両前方に照射し、そのレーザ光の反射光に基づいて、車両前方の反射物体を検出する車両用レーダ装置が考えられている。この種の装置は、例えば、先行車両等との間隔が短くなったことを検出して警報を発生する装置や、先行車両と所定の車間距離を維持するように車速を制御する装置などにおいて、先行車両の検出に利用される。

上述した車両用レーダ装置では、レーザダイオードによって発光されたレーザ光の照射方向を、回転駆動されるポリゴンミラーを用いて変化させ、車幅方向及び高さ方向それぞれの所定角度範囲に渡り複数本のレーザ光を照射する。各レーザ光が反射物体によって反射された場合、その反射光は受光レンズを介して受光される。受光された反射光は受光素子に導かれ、受光素子は、受光強度に対応する電圧信号（受光信号）を出力する。さらに、隣接して照射される所定個数のレーザ光に基づいて出力される所定個数の受光信号を積算する。積算することによって、反射物体からの反射光に対応する受光信号成分が増幅されるので、反射物体の検出感度が向上する。
２００４−１７７３５０号公報

一層の検出感度向上を図ろうとする場合、反射物体からの反射光をより多く積算してＳＮ比を向上させることが考えられる。そのための方法として、反射物体を検出する必要があるより狭い範囲に走査角度範囲を限定することが考えられる。走査角度範囲を限定すれば、その走査角度範囲に渡って所定角度毎に出力される所定数のレーザ光に対応する所定数の受光信号において、反射物体からの反射光に対応する受光信号成分を含んでいる割合が相対的に増加するのでＳＮ比が向上する。

しかしながら、特許文献１のように、レーザ光の照射方向の制御にポリゴンミラーを用いる場合、ポリゴンミラーが六角柱形状であることから、走査角度範囲はポリゴンミラーの形状によって定まってしまうので、走査角度範囲を狭くすることは困難である。従って、検出感度を向上させることにも限界があった。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、一層の検出感度向上を図ることが可能なレーダ装置を提供することにある。

その目的を達成するための請求項１記載の発明は、所定周期でレーザ光を出力する発光素子と、その発光素子からのレーザ光が入射され、入射されたレーザ光の進行方向を変化させて出力する進行方向変化機構と、前記レーザ光に対する反射光を受光して、その受光した反射光に応じた受光信号を出力する受光信号出力装置とを備え、前記進行方向変化機構を制御することにより複数のレーザ光を車両周囲の予め設定された走査角度範囲に渡って照射したときに前記受光信号出力装置から出力される受光信号の強度に基づいて、反射物体を検出する車両用レーダ装置あって、前記進行方向制御機構は、前記発光素子に対して揺動することによりレーザ光の進行方向を変化させるものであることを特徴とする。

このように、発光素子に対して揺動することによりレーザ光の進行方向を変化させるようにすれば、揺動範囲を狭くすることにより、走査角度範囲を狭くすることが可能となる。走査角度範囲を狭くしてレーザ光を出力すれば、隣接して出力されるレーザ光の出力角度差が小さくなるので、検出分解能を向上させ、あるいは、ＳＮ比を向上させることができる。

また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載の車両用レーダ装置において、前記レーザ光の走査角度範囲が所定の走査角度範囲となるように前記進行方向変化機構を揺動させる機構制御手段と、前記進行方向変化機構が前記機構制御手段によって揺動させられている状態において、その進行方向変化機構から互いに隣接して出力される所定積算角度範囲のレーザ光に対応する前記受光信号を積算することによって積算信号を演算する積算手段と、その積算手段によって演算された積算信号と所定の閾値との比較に基づいて反射物体を検出する検出手段とを含むことを特徴とする。

この請求項２記載のように、積算手段において受光信号を積算すると、反射物体からの反射光に対応する受光信号成分の強度は増幅される。一方、種々の要因で受光信号に含まれてしまうノイズ成分はランダムであるため、積算による強度増幅の程度は小さい。従って、積算信号においては、反射物体からの反射光に対応する受光信号成分のＳＮ比が向上する。しかも、レーザ光の走査角度範囲が従来よりも狭められているので、前述のように、隣接して出力されるレーザ光の出力角度差が小さくなる。その結果、積算角度範囲を従来と同じ範囲とした場合、その範囲により多くの受光信号が検出されることとなり、積算数を多くすることができるので、一層、ＳＮ比を向上させることができる。

また、請求項３記載の発明は、請求項１に記載の車両用レーダ装置において、前記レーザ光の走査角度範囲が所定の走査角度範囲となるように前記進行方向変化機構を揺動させる機構制御手段と、前記進行方向変化機構が前記機構制御手段によって揺動させられている状態において、その進行方向変化機構から互いに隣接して出力される一定積算数のレーザ光に対応する一定積算数の前記受光信号を積算することによって積算信号を演算する積算手段と、その積算手段によって演算された積算信号と所定の閾値との比較に基づいて反射物体を検出する検出手段とを含むことを特徴とする。

この請求項３においても、積算手段において受光信号を積算しているので、反射物体からの反射光に対応する受光信号成分のＳＮ比が向上する。しかも、レーザ光の走査角度範囲は従来よりも狭められているので、前述のように、隣接して出力されるレーザ光の出力角度差が小さくなる。その結果、一定積算数を従来と同じ数とした場合、受光信号の積算角度範囲が従来よりも狭くなるので、検出分解能を向上させることができる。

また、好ましくは、請求項４のように、車両の走行速度に関連する速度関連情報を取得する速度関連情報取得手段をさらに備え、前記機構制御手段は、前記速度関連情報取得手段によって取得された速度関連情報が、走行速度が遅いことを表す情報であるほど、前記走査角度範囲を広くする。

一般に、車両の走行速度が遅い場合には、市街地を走行している場合などであり、この請求項４記載の発明によれば、速度関連情報が遅い走行速度を表している情報であるほど走査角度範囲が広くなるように設定されている。そのため、速度関連情報が遅い走行速度を表している情報であるほど、広い範囲の物体を検出できるようになる。

ここで、前記走行速度関連情報は、請求項５のように、車両の走行速度そのものとすることができる。また、走行速度関連情報として、請求項６のように、道路種別を用いることができる。たとえば高速道路の場合には走行速度が速い一方で、市街地道路では走行速度は遅くなるので、道路種別を走行速度関連情報として用いることができるのである。

また、請求項７のように道路幅員に基づいて走査角度範囲を変化させてもよい。その請求項７記載の発明は、請求項２または３に記載の車両用レーダ装置において、走行中の道路幅員を検出する道路幅員検出手段をさらに備え、前記機構制御手段は、前記道路幅員検出手段によって検出された道路幅員が広いほど、前記走査角度範囲を広くすることを特徴とする。このようにすれば、道路幅員が広くなるほど、それに応じて広い範囲の物体を検出することが出来るようになる。

また、前記進行方向変化機構は、請求項８記載のように、レンズによってレーザ光の進行方向を変化させるものとすることができる。その請求項８記載の発明は、前記進行方向変化機構が、前記発光素子からのレーザ光が入射されて、そのレーザ光の進行方向を屈折させて出力するレンズと、そのレンズを前記発光素子に対して揺動させるレンズ揺動装置とを備えていることを特徴とするものである。

上記請求項８記載の発明においては、請求項９記載のように、前記レンズ揺動装置として、前記レンズを初期位置方向へ付勢する付勢部材と、前記レンズを揺動方向において初期位置から離隔する側に駆動する駆動装置とを備えているものを用いることができる。このようにすれば、駆動装置からの駆動力を中止するだけで、レンズまたはミラーを初期位置へ復帰させることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態となる車両用レーザ装置１０の構成を示すブロック図である。

この車両用レーザ装置１０は、発光素子としてレーザダイオード１２を備えている。このレーザダイオード１２は、レーザダイオード駆動部（以下、ＬＤ駆動部という）１４によって駆動されることにより発光する。

レーザダイオード１２から出力されるレーザ光は、進行方向変化機構として機能するスキャナー部２０へ出力される。このスキャナー部２０は、基台２１、付勢部材として機能している棒状バネ２２、凸レンズ２３、レンズケース２４、スキャンアクチュエータ２５などを備えている。

スキャンアクチュエータ２５は、駆動装置として機能するものであり、レンズケース２４およびそれと一体となった凸レンズ２３を電磁力によって揺動させる。このスキャンアクチュエータ２５は、スキャンアクチュエータ制御部４０によって制御される。

図２は、上記スキャナー部２０の構造を詳しく示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ視断面図である。基台２１は略正方形の板状体であって、中央付近に厚み方向に貫通する貫通孔２６が形成されている。そして、レーザダイオード１２と凸レンズ２３は、この貫通孔２６を挟んで互いに対向して配置されている。また、棒状バネ２２に負荷が加わっていない状態においては、貫通孔２６の軸心と凸レンズ２３の軸心とが同一線上に位置しており、レーザダイオード１２はその軸心上に配置されている。

レンズケース２４は、基台２１よりもやや小さい板状体であって、基台２１と平行に、４本の棒状バネ２２によってその基台２１に連結されている。それら４本の棒状バネ２２は、その両端が基台２１およびレンズケース２４の四隅にそれぞれ固定されている。

凸レンズ２３は、レーザダイオード１２からのレーザ光が入射される平面２３ａと、レーザ光を出力する凸面２３ｂとを備えており、レンズケース２４に固定された状態においては、平面２３ａが基台２１側に露出している。

レンズケース２４の基台２１側の面には、凸レンズ２３の平面２３ａの中心点およびレンズケース２４の一つの辺の中点を通り、凸レンズ２３の平面２３ａに対して垂直な平面Ｃ上に、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）２７が固定されている。

そのＬＥＤ２７よりも基台２１側には、ＬＥＤ２７と対向する位置に、そのＬＥＤ２７の位置を検出する位置検出素子（以下、ＰＳＤという）２８が配置されている。なお、このＰＳＤ２８は基台２１に固定された図示しない固定部材に固定されている。従って、ＰＳＤ２８の基台２１に対する位置は不変となっている。

レンズケース２４の側面にはコイル２９が巻き付けられている。そして、そのコイル２９に対して図２において上方向に所定距離離隔した位置に、そのコイル２９に対向するように永久磁石３０が配置されている。

この永久磁石３０の上面にはヨーク３１の一方の端面が接合されている。このヨーク３１は、断面が鉤状になる形状を有しており、他方の端面が、コイル２９に対して永久磁石３０とは反対側に位置している。従って、永久磁石３０と、永久磁石３０とは反対側に位置するヨーク３１の端面との間にはコイル２９を垂直に横切る磁力線が生じることになる。なお、このヨーク３１も、図示しない部材により基台２１と連結されており、ヨーク３１および永久磁石３０は基台２１に対する位置が変化しない。

上記コイル２９、永久磁石３０、およびヨーク３１によってスキャンアクチュエータ２５が構成され、コイル２９に電流が流れると、フレミングの法則により、コイル２９に図右方向へ推力が生じる。そのため、コイル２９が巻き付けられているレンズケース２４およびそのレンズケース２４に固定されている凸レンズ２３も、その方向へ移動する。上記推力は、コイル２９に流れる電流の大きさによって変化するので、コイル２９に流れる電流を変化させることにより、凸レンズ２３は図２の左右方向に揺動し、この揺動によってレーザダイオード１２に対する位置が変化する。なお、コイル２９に電流が流れていない状態では、棒状バネ２２の付勢力により、凸レンズ２３はその軸心が貫通孔２６の軸心と同一線上となる。このときの凸レンズ２３の位置が初期位置であり、初期位置においてレーザダイオード１２からレーザ光が出力されると、図２（ｂ）に示すように、平面２３ａの中心にレーザ光が入射し、凸面２３ｂの頂点から入射方向と平行方向にレーザ光が出力される。

図３は、コイル２９に電流が流れているために、凸レンズ２３が棒状バネ２２の付勢力に抗する方向に移動させられた状態を示している。この図３に示す状態では、レーザダイオード１２からのレーザ光は、凸レンズ２３の平面２３ａにおいて中心よりも図左側（永久磁石３０とは反対側）に入射しており、入射位置が中心からずれているために、凸レンズ２３から出力されるレーザ光は、入射方向に対して曲げられている。出力されるレーザ光が曲がる程度は、凸レンズ２３の位置によって制御することができ、凸レンズ２３の位置は、ＰＳＤ２８によってＬＥＤ２７の位置を検出しつつ、コイル２９に流す電流を制御することにより制御可能である。

図１に戻って、スキャナー部２０の凸レンズ２３から出力されたレーザ光が反射物体によって反射された反射光は受光部５０において受光される。この受光部５０は、受光信号出力装置に相当するものであり、集光レンズ５１と受光素子５２とを備えている。集光レンズ５１は反射物体からの反射光を集光して受光素子５２へ出力する。受光素子５２は、たとえばフォトダイオードであり、集光レンズ５１によって集光された反射光の強度に対応する電圧を受光信号として出力する。

受光素子５２から出力された受光信号は、増幅部６０にて増幅された後に、ＡＤ変換部６２においてデジタル値に変換されて演算部７０へ供給される。

演算部７０は、図示しない内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたコンピュータであり、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、図４に示す種々の手段として機能する。

図４において、速度関連情報取得手段７１は、外部装置であるナビゲーション装置１００から、速度関連情報として走行中の道路の道路種別を取得する。この道路種別は、本実施形態では、市街地道路、高速道路、その他の道路に分類されているものとする。なお、その他の道路に分類されるものとしては、たとえば、バイパス道路がある。また、外部装置である車速センサ１１０からの車速信号を速度関連情報として取得してもよい。そして、取得した速度関連情報を操作角度範囲決定手段７２に出力する。

走査角度範囲決定手段７２では、供給された速度関連情報と、速度関連情報から走査角度範囲が定まる予め記憶された関係とに基づいて、実際にレーザ光を操作する走査角度範囲２θを決定する。

図５は、走査角度範囲決定手段７２で用いる関係を例示する図である。図５において、（ａ）は車速ｖと片側走査角度範囲θとの関係を示す図、（ｂ）は道路種別と片側走査角度範囲θとの関係を示す図である。なお、片側走査角度範囲θとは、車両進行方向に対して右または左側に走査する角度範囲を意味し、全体の走査角度範囲は２θとなる。

図５（ａ）に示す関係では、車速ｖが速くなるほど段階的に片側走査角度範囲θが狭くなっている。換言すれば、車速ｖが遅いほど段階的に片側走査角度範囲θが広くなっている。このようになっているのは、一般的に、車速ｖが遅いほど広角に車両周囲の物体を認識する必要があるからである。図５（ｂ）に示す関係では、道路種別が、市街地道路から、その他の道路（市街地道路および高速道路以外の道路）、そして高速道路となるに従って片側走査角度範囲θが狭くなっている。これは、市街地道路からその他の道路、高速道路となるに従って、平均的な走行速度が速くなるからである。

機構制御手段７３は、走査角度範囲決定手段７２で決定された走査角度範囲に渡りレーザ光が所定角度毎に出力されるように、レーザ光の出力方位を指示する方位信号をスキャンアクチュエータ制御部４０へ逐次出力する。

スキャンアクチュエータ制御部４０は、方位信号が供給されると、その方位信号に基づいて凸レンズ２３の目標位置を決定する。そして、ＰＳＤ２８から供給される信号に基づいて凸レンズ２３の現在の位置を検出し、上記目標位置となるようにコイル２９に流す電流値を制御する。

ＬＤ駆動制御手段７４は、機構制御手段７３が方位信号を出力する周期と同期させて、ＬＤ駆動部１４にＬＤ駆動信号を出力する。ＬＤ駆動部１４は、供給されたＬＤ駆動信号に基づいてレーザダイオード１２から所定周期（たとえば１０μ秒）でレーザ光をパルス状に出力させる。

図６は機構制御手段７３から出力される方位信号を説明する図である。なお、方位信号は実際には離散信号であるが、図６では簡略化して連続信号として示している。図６においてｔｓは前方の物体を検出する検出周期であり、車間距離制御システムなど他のシステムからの要求により定まり、たとえば、１００ｍｓなどに設定される。図６に示すように、方位信号は検出周期ｔｓで走査角度範囲（θから−θまで）を一走査するように出力される。

このように方位信号が出力されるとともにレーザダイオード１２からレーザ光が所定周期で発光させられると、受光部５０から増幅部６０およびＡＤ変換部６２を介して演算部７０に受光信号が逐次供給されることになる。

図７は逐次供給される受光信号を例示する図である。図７において、第１乃至第ｎ方位は、所定距離前方に他車両が存在すると仮定した場合に、その他車両の幅方向一方の端から他方の端までに相当する方位（図８参照）を意味しており、各方位における電圧すなわち受光信号は、その方位に向けて出力したレーザ光に対応する受光信号である。また、各受光信号は対応するレーザ光（出力光）の出力時間を０時点としている。

積算手段７５は、凸レンズ２３が揺動させられている状態において、スキャナー部２０から互いに隣接して出力される所定数ｎのレーザ光に対応する所定数ｎの受光信号を積算することによって積算信号を決定する。上記所定数ｎは、たとえば、下記式１から定められる。
（式１） ｎ＝（φ×ｔｓ）／（ｔ０×２θ）
式１において、ｔｓ、２θは既に説明したとおり、それぞれ検出周期（すなわち一走査の周期）および走査角度範囲である。また、φは積算角度範囲であり、図８に示すように、検出対象となる反射物体（図８では先行車両）の道路幅方向における一方の端から他方の端までの角度である。このφは、反射物体の道路幅方向長さおよび狙いとする検出距離に基づいて定まる値である。また、ｔ０はレーザ光の発光間隔である。

上記式１から、積算角度範囲φ、検出周期ｔｓ、発光間隔ｔ０を一定として走査角度範囲（＝２θ）を狭くすると、所定数ｎすなわち積算数が多くなることが分かる。そして、本実施形態のレーダ装置１０は、走査角度範囲を１５度乃至それ以下としているので積算数が多くなる。なお、積算手段７５は上記所定数ｎの受光信号の積算処理を、１方位ずつまたは数方位分ずつずらしながら、走査角度範囲に渡って実行する。

図９は、図８に示す第１乃至第ｎ方位の受光信号を積算することによって得た積算信号である。反射物体からの受光信号成分はレーザ光の発光時刻から同じ時間経過後に現れる一方で、ノイズ成分はランダムに発生するため、図９に示されるように、積算信号においては反射物体からの信号成分Ｓがノイズ成分よりも相対的に増幅されることになり、ＳＮ比が向上している。

検出手段７６は、積算手段７５で演算した積算信号において、予め設定された閾値電圧Ｖ０よりも大きい信号成分がある場合には反射物体を検出したと決定し、そのことを示す信号を車間距離制御システムのＥＣＵなど所定の外部機器へ出力する。さらに、反射物体を検出したと決定した場合には、積算信号においてその閾値電圧Ｖ０を超えている信号成分Ｓのピークを決定する。そして、レーザ光の発光時刻からそのピークが発生する時刻までの時間差Δｔを算出し（図１０参照）、その時間差Δｔに基づいて反射物体までの距離を算出する。そして、その算出した距離も上記外部機器へ出力する。

以上、説明した本実施形態によれば、レーザダイオード１２に対して凸レンズ２３を揺動させることによりレーザ光の進行方向を変化させていることから、走査角度範囲を狭くすることができる。そして、スキャナー部２０から互いに隣接して出力される所定数ｎのレーザ光に対応する所定数ｎの受光信号を積算しているので、反射物体からの反射光に対応する受光信号成分の強度は増幅される。一方、種々の要因で受光信号に含まれてしまうノイズ成分はランダムであるため、積算による強度増幅の程度は小さい。従って、ＳＮ比が向上した積算信号を得ることができる。

しかも、レーザ光の走査角度範囲を従来よりも狭めているので、積算角度範囲を従来と同じ範囲とすれば、式１から分かるように、所定数ｎ（＝積算数）を多くすることができ、一層、ＳＮ比を向上させることができる。一方、所定数ｎを従来と同じ数とする場合には、受光信号の積算角度範囲を従来よりも狭くできる。この場合には、検出分解能を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、車速ｖが遅いほど、または道路種別が平均走行速度が遅くなる道路であるほど、走査角度範囲が広くなるように設定されるので、周囲をより広い範囲で注意する必要がある状態において広い範囲の物体が検出される。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

たとえば、前述の実施形態では、進行方向変化機構として、凸レンズ２３を備えて、凸レンズ２３に入射されるレーザ光の入射位置を変化させることにより出力するレーザ光の方位を制御するものを用いていた。しかし、進行方向変化機構としてＭＥＭＳミラーと同じ機構を用いてもよい。すなわち、進行方向変化機構として、ミラーと、そのミラーのレーザダイオード１２に対する角度を電磁力などによって変化させる機構を用いてもよい。また、この機構においても、初期位置に復帰させるためにバネ（たとえばトーションスプリングなど）を用いてもよい。

また、前述の実施形態では、速度関連情報に基づいて走査角度範囲を決定していたが、道路幅員に基づいて走査角度範囲を決定してもよい。図１１は、道路幅員から片側走査角度範囲θを決定する関係を例示する図である。この関係は、道路幅員が所定値（ここでは１０ｍ）よりも広い場合には、道路幅員がその所定値以下である場合よりも片側走査角度範囲θが広くなっている。この図１１に示す関係を用いて走査角度範囲を決定すれば、道路幅員が広くなるほど、それに応じて広い範囲の物体を検出することが出来るようになる。

なお、走行中の道路幅員は、たとえば、ナビゲーション装置１００が走行中の道路幅員のデータを持っている場合には、そのナビゲーション装置１００から取得することができる。また、走行中の道路を撮像する車載カメラが設けられている場合には、その車載カメラから画像を取得して、取得した画像から自車両の左右両側に位置する車線区画物を認識し、その１対の車線区画物間の距離を道路幅員としてもよい。この車線区画物としては、白線、リフレクタなどがある。

上記車線区画物の検出において、レーザダイオード１２からのレーザ光に対応する受光信号を用いることもできる。この受光信号を用いる場合には、たとえば、１０秒毎など所定の判定タイミングで、図１２に例示するように、走査角度範囲決定手段７２において決定される走査角度範囲の最大角度２θｍａｘ（前述の実施形態では１５度×２）よりも広い角度２θ_０に渡って所定角度毎にレーザ光を走査する。そして、そのレーザ光に対応する受光信号に基づいて、リフレクタなどの車線区画物があるか否かを判定する。ここで、リフレクタが存在する場合には、極めて反射率が高い物体が一定間隔で検出されることから、リフレクタの存在を検出することができる。

本発明の一実施形態となる車両用レーザ装置１０の構成を示すブロック図である。 図１のスキャナー部２０の構造を詳しく示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ視断面図である。 凸レンズ２３が棒状バネ２２の付勢力に抗する方向に移動させられた状態を示す図である。 図１の演算部７０が有する機能を示す機能ブロック図である。 図４の走査角度範囲決定手段７２で用いる関係を例示する図である。 図４の機構制御手段７３から出力される方位信号を説明する図である。 図１の演算部７０に逐次供給される受光信号を例示する図である。 図７における第１方位乃至第ｎ方位を説明する図である。 図８に示す第１乃至第ｎ方位の受光信号を積算することによって得た積算信号を示す図である。 レーザ光の発光時刻から積算信号のピークが発生する時刻までの時間差Δｔを示す図である。 道路幅員から片側走査角度範囲θを決定する関係を例示する図である。 リフレクタなどの車線区画物を検出するためにレーザ光を走査する角度２θ_０を示す図である。

符号の説明

１０：車両用レーダ装置、 １２：レーザダイオード（発光素子）、 ２０：スキャナー部（進行方向変化機構）、 ２２：棒状バネ（付勢部材）、 ２３：凸レンズ、 ２５：スキャンアクチュエータ（駆動装置）、 ５０：受光部（受光信号出力装置）、 ７１：速度関連情報取得手段、 ７３：機構制御手段、 ７５：積算手段、 ７６：検出手段

Claims (9)

1. 所定周期でレーザ光を出力する発光素子と、
   その発光素子からのレーザ光が入射され、入射されたレーザ光の進行方向を変化させて出力する進行方向変化機構と、
   前記レーザ光に対応する反射光を受光して、その受光した反射光に応じた受光信号を出力する受光信号出力装置とを備え、
   前記進行方向変化機構を制御することにより複数のレーザ光を車両周囲の予め設定された走査角度範囲に渡って照射したときに、前記受光信号出力装置から出力される受光信号の強度に基づいて、反射物体を検出する車両用レーダ装置あって、
   前記進行方向制御機構は、前記発光素子に対して揺動することによりレーザ光の進行方向を変化させるものであることを特徴とする車両用レーダ装置。
2. 前記レーザ光の走査角度範囲が所定の走査角度範囲となるように前記進行方向変化機構を揺動させる機構制御手段と、
   前記進行方向変化機構が前記機構制御手段によって揺動させられている状態において、その進行方向変化機構から互いに隣接して出力される所定積算角度範囲のレーザ光に対応する前記受光信号を積算することによって積算信号を演算する積算手段と、
   その積算手段によって演算された積算信号と所定の閾値との比較に基づいて反射物体を検出する検出手段と
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用レーダ装置。
3. 前記レーザ光の走査角度範囲が所定の走査角度範囲となるように前記進行方向変化機構を揺動させる機構制御手段と、
   前記進行方向変化機構が前記機構制御手段によって揺動させられている状態において、その進行方向変化機構から互いに隣接して出力される一定積算数のレーザ光に対応する一定積算数の前記受光信号を積算することによって積算信号を演算する積算手段と、
   その積算手段によって演算された積算信号と所定の閾値との比較に基づいて反射物体を検出する検出手段と
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用レーダ装置。
4. 車両の走行速度に関連する速度関連情報を取得する速度関連情報取得手段をさらに備え、
   前記機構制御手段は、前記速度関連情報取得手段によって取得された速度関連情報が、走行速度が遅いことを表す情報であるほど、前記走査角度範囲を広くすることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用レーダ装置。
5. 前記走行速度関連情報が、車両の走行速度であることを特徴とする請求項４に記載の車両用レーダ装置。
6. 前記走行速度関連情報が、道路種別であることを特徴とする請求項４に記載の車両用レーダ装置。
7. 走行中の道路幅員を検出する道路幅員検出手段をさらに備え、
   前記機構制御手段は、前記道路幅員検出手段によって検出された道路幅員が広いほど、前記走査角度範囲を広くすることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用レーダ装置。
8. 前記進行方向変化機構は、
   前記発光素子からのレーザ光が入射されて、そのレーザ光の進行方向を屈折させて出力するレンズと、
   そのレンズを前記発光素子に対して揺動させるレンズ揺動装置と
   を備えていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の車両用レーダ装置。
9. 前記レンズ揺動装置は、
   前記レンズを初期位置方向へ付勢する付勢部材と、
   前記レンズを揺動方向において初期位置から離隔する側に駆動する駆動装置と
   を備えていることを特徴とする請求項８に記載の車両用レーダ装置。

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