JPH08285943A - レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、光を出射して物標を検出するレー
ダ装置に関し、晴天時における人間の目に対する安全性
を維持しつつ、雨や霧などの悪天候時における物標の検
出可能な距離を伸ばすことを目的とする。 【構成】 波長1.4 μｍ帯の光を発光する第１の光源１
と、前記波長1.4 μｍ帯の光に比べて水分による吸収率
が低い波長帯の光を発光する第２の光源２と、大気中の
雨滴の量を検出する環境検出手段３と、環境検出手段３
により検出された雨滴の量が予め定められた閾値以下の
ときは第１の光源１を選択し、それ以外のときは第２の
光源２を選択する選択手段４と、選択手段４により選択
された光源の光を所定の覆域に送光する送光手段５と、
所定の覆域内に位置する物標に反射された光を受光する
受光手段６と、受光手段６により受光された光に基づい
て、物標を検出する物標検出手段７とを備えて構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光を出射して物標を検
出するレーダ装置に関し、特に、雨滴の量に応じて光の
波長を切り換えるレーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車や無人搬送車において、レ
ーザ光その他の光を進行方向に出射し、先行車，障害物
その他の物標を検出するレーダ装置が開発されている。

【０００３】このようなレーダ装置では、出射光が目に
入射した際の安全性を充分に考慮して、光の波長が決定
されていた（特開平４−３１５０８６号公報に記載）。
図１２は、この種のレーダ装置を示す図である。図にお
いて、演算制御装置２１は時間計測部２２に接続され、
時間計測部２２の制御出力はレーザダイオード駆動部２
３に接続される。

【０００４】このレーザダイオード駆動部２３の駆動出
力は、時間計測部２２の一方の入力と、波長1.4 μｍ帯
のレーザダイオード２４とに接続され、このレーザダイ
オード２４の発光面の光軸に沿って、コリメータレンズ
２５および送信望遠鏡２６が配置される。この送信望遠
鏡２６に隣接して受信望遠鏡２７が配置され、受信望遠
鏡２７の光軸上には、集光レンズ２８および受光素子２
９が配置される。

【０００５】受光素子２９の光電出力は、増幅器３０を
介して、時間計測部２２の他方の入力に接続される。こ
のような構成のレーダ装置では、レーザダイオード駆動
部２３によりレーザダイオード２４が励起され、波長1.
4 μｍ帯のレーザ光が発生する。このレーザ光は、コリ
メータレンズ２５を介して平行光束に変換され、送信望
遠鏡２６を介して外部に送光される。

【０００６】外部に送光されたレーザ光は、覆域内の物
標に到達して反射され、反射光の一部が受信望遠鏡２７
に入射する。この反射光は、集光レンズ２８を介して受
光素子２９の受光面に集光される。受光素子２９におい
て光電変換された出力は、増幅器３０により増幅され、
時間計測部２２に入力される。時間計測部２２は、レー
ザ光を送光してから反射光が受光されるまでの伝搬遅延
を計測し、演算制御装置２１に出力する。演算制御装置
２１は、この伝搬遅延に基づいて、物標までの距離を算
出する。

【０００７】通常、このように外部に出射された強い光
が人間の目に入射すると、光のエネルギは網膜内部に集
中して吸収され、網膜組織に出血などの損傷を与える。
網膜組織には再生機能がないので損傷部分の機能は回復
せず、視力障害などの症状が発生する。しかしながら、
従来例に使用される波長1.4 μｍ帯の光は、水分による
吸収率が著しく高く、眼球内の水分にその大部分が吸収
される。そのため、図１３に示すように、光が網膜上に
ほとんど到達せず、網膜組織の損傷を確実に防ぐことが
できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
のように目に安全なレーダ装置では、水分による吸収率
が高い波長帯の光が使用されるため、図１４に示すよう
に、雨や霧などによる伝搬損失が大きく、悪天候下にお
いて物標を検出できる距離が極端に短くなるという問題
点があった。

【０００９】特に、車載用レーダでは、人間の視覚を補
助する目的から、視界の短い雨や霧の中において使用さ
れることが多く、悪天候下においても、安全な車間距離
をおいた位置から、先行車や障害物を確実に検出できる
レーダ装置が強く要望されていた。本発明は、このよう
な問題点を解決するために、晴天時における人間の目に
対する安全性を維持しつつ、雨や霧などの悪天候時にお
ける物標の検出可能な距離を伸ばすことができるレーダ
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１は、請求項１に対応
する原理ブロック図である。請求項１に記載の発明は、
波長1.4 μｍ帯の光を発光する第１の光源１と、前記波
長1.4 μｍ帯の光に比べ、水分による吸収率が低い波長
帯の光を発光する第２の光源２と、大気中の雨滴の量を
検出する環境検出手段３と、環境検出手段３により検出
された雨滴の量が予め定められた閾値以下のときは第１
の光源１を選択し、それ以外のときは第２の光源２を選
択する選択手段４と、選択手段４により選択された光源
の光を所定の覆域に送光する送光手段５と、所定の覆域
内に位置する物標に反射された光を受光する受光手段６
と、受光手段６により受光された光に基づいて、物標を
検出する物標検出手段７とを備えたことを特徴とする。
図２は、請求項２に対応する原理ブロック図である。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のレーダ装置において、環境検出手段３は、第１の光源
１により発光された波長1.4 μｍ帯の光を出射し、物標
から戻る光の伝搬損失を雨滴の量として計測することを
特徴とする。図３は、請求項３に対応する原理ブロック
図である。請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の
レーダ装置において、環境検出手段３は、第１の光源１
により発光された波長1.4 μｍ帯の光を出射して、物標
に反射されて戻る光の伝搬損失を計測する損失計測手段
８と、物標に反射されて戻る光の伝搬遅延に基づいて、
物標の距離を求める距離計測手段９と、損失計測手段８
により計測された伝搬損失と、距離計測手段９により計
測された物標の距離とに基づいて単位距離当たりの伝搬
損失を算出し、その単位距離当たりの伝搬損失に対応し
て雨滴の量を求める第１の雨滴検出手段１０とを備えた
ことを特徴とする。

【００１２】図４は、請求項４に対応する原理ブロック
図である。請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の
レーダ装置において、環境検出手段３は、第１の光源１
により発光された波長1.4 μｍ帯の光を出射し、物標に
反射された波長1.4 μｍ帯の光の受光量を計測する第１
の光量計測手段１１ａと、第２の光源２により発光され
た波長1.4 μｍ帯以外の光を出射して、物標に反射され
た波長1.4 μｍ帯以外の光の受光量を計測する第２の光
量計測手段１１ｂと、第１および第２の光量計測手段１
１ａ，１１ｂにより計測された受光量の比を算出し、そ
の受光量の比に対応して雨滴の量を求める第２の雨滴検
出手段１２とを備えたことを特徴とする。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれか１項記載のレーダ装置において、受光手段６
は、第１の光源１および第２の光源２により発光される
各光の波長にまたがる分光感度を有する受光素子を備え
たことを特徴とする。請求項６に記載の発明は、請求項
５に記載のレーダ装置において、第２の光源２は、光の
波長が0.8 μｍ〜1.7 μｍの範囲内であり、受光素子
は、Ｇｅフォトダイオード、Ｇｅアバランシェ・フォト
ダイオードあるいは InGaAs-PINフォトダイオードであ
ることを特徴とする。

【００１４】

【作用】請求項１のレーダ装置では、環境検出手段３が
雨滴の量を検出する。この雨滴の量が予め定められた閾
値以下の場合、選択手段４により第１の光源１が選択さ
れ、送光手段５は波長1.4 μｍ帯の光を所定の覆域に送
光する。一方、雨滴の量が閾値を越える場合、選択手段
４により第２の光源２が選択され、送光手段５は、水分
による吸収率が低い波長1.4 μｍ帯以外の光を所定の覆
域に送光する。

【００１５】このように送光された光は、所定の覆域内
に位置する物標に反射され、受光手段６に受光される。
物標検出手段７は、この受光された光に基づいて、物標
の検出を行う。このように、雨滴の量が多い大気状態で
は、水分による吸収率が著しく高い1.4 μｍ帯の光に代
わって、それ以外の波長帯の光が送光されることによ
り、大気中における光の伝搬損失が低減され、物標の検
出可能な距離が伸びる。

【００１６】また、雨滴の量が少ない大気状態では、1.
4 μｍ帯の光が送光されることにより、その光が人間の
目に入射するような場合にも、光の大部分が眼球内の水
分に安全に吸収され、晴天時における人間の目に対する
安全性を確保することができる。請求項２のレーダ装置
では、環境検出手段３は、1.4 μｍ帯の光の伝搬損失を
計測する。1.4 μｍ帯の光は、雨滴の量に依存して伝搬
損失の影響が大きく生じるので、伝搬損失の計測値に基
づいて、雨滴の量が簡易に検出できる。

【００１７】したがって、レーダ装置と物標との間の雨
滴の量が多い場合には、1.4 μｍ帯の光の伝搬損失が大
きく生じ、雨滴による伝搬損失が著しく大きい1.4 μｍ
帯の光に代わって、それ以外の波長帯の光が適宜に選択
される。請求項３のレーダ装置では、損失計測手段８が
1.4 μｍ帯の光の伝搬損失を計測する。

【００１８】距離計測手段９は、1.4 μｍ帯の光の伝搬
遅延に基づいて、物標までの距離を計測する。第１の雨
滴検出手段１０は、これらの計測値に基づいて、単位距
離当たりの伝搬損失を算出する。このように算出された
単位距離当たりの伝搬損失は、物標までの距離に依存せ
ず、単位距離当たりの雨滴の量に依存して変化する値な
ので、この値に基づいて雨滴の量がより的確に検出でき
る。

【００１９】したがって、レーダ装置と物標との間の雨
滴の密度が高い場合には、1.4 μｍ帯の単位距離当たり
の伝搬損失が大きく生じ、雨滴による伝搬損失の大きな
1.4μｍ帯の光に代わって、それ以外の波長帯の光が的
確に選択される。請求項４のレーダ装置では、第１の光
量計測手段１１ａが、1.4 μｍ帯の光を出射して、その
光が物標に反射されて戻った際の受光量を計測する。

【００２０】一方、第２の光量計測手段１１ｂは1.4 μ
ｍ帯以外の光を出射して、その光が物標に反射されて戻
った際の受光量を計測する。第２の雨滴検出手段１２
は、これらの受光量の比を算出する。これら２種類の光
は、物標までの距離および経路を同様に伝搬するので、
広がり損失が等しい。また、物標における光の反射率も
（反射率の分光特性を無視した範囲内で）等しく作用す
る。

【００２１】そのため、受光量の比を算出することによ
り、これらの等しい損失の影響が排除され、主として水
分による吸収率の差によって生じる減衰損失に依存した
値が算出される。したがって、この受光量の比に基づい
て、物標までの距離および物標の反射率の影響を排除し
て雨滴の量をより正確に検出し、出射する光の波長をよ
り正確かつ的確に選択することができる。

【００２２】請求項５のレーダ装置では、第１および第
２の光源１，２の波長にまたがる分光感度を有する受光
素子を用いて、受光手段６が構成される。したがって、
２種類の波長帯に対し受光素子を１つ設ければよく、受
光光学系，受光素子の駆動回路および増幅器などからな
る受光機構を二重に設ける必要がなく、構成が簡略化さ
れる。

【００２３】請求項６のレーダ装置では、第２の光源２
の波長が0.8 μｍ〜1.7 μｍの範囲内に設定される。ま
た、Ｇｅフォトダイオード、Ｇｅアバランシェ・フォト
ダイオードあるいはInGaAs-PINフォトダイオードが、受
光素子として使用される。これらのフォトダイオード
は、0.8 μｍ〜1.7 μｍの波長に対し、有効な受光感度
を有するので、受光機構を２つ設ける必要がなくなる。

【００２４】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図５は、請求項１〜６に対応する実施例の構成を
示す図である。図において、演算制御装置３１は時間計
測部３２に接続され、時間計測部３２の制御出力はレー
ザダイオード駆動部３３に接続される。

【００２５】このレーザダイオード駆動部３３の出力
は、時間計測部３２の一方の入力と、リレースイッチ３
４とに接続され、リレースイッチ３４の一方の出力は、
1.4 μｍ帯のレーザダイオード３５に接続される。ま
た、リレースイッチ３４の他方の出力は、0.8 μｍ帯の
レーザダイオード３６に接続される。

【００２６】この1.4 μｍ帯のレーザダイオード３５の
光軸上にはコリメータレンズ３７が配置され、その延長
上には全反射ミラー３８が斜めに配置される。また、0.
8 μｍ帯のレーザダイオード３６の光軸上にはコリメー
タレンズ４０が配置され、コリメータレンズ４０の光軸
と全反射ミラー３８の反射方向との交わる位置には、ダ
イクロイックプリズム３９が配置される。このダイクロ
イックプリズム３９の出射方向には送信望遠鏡４１が配
置される。

【００２７】一方、この送信望遠鏡４１と隣接した位置
には受信望遠鏡４２が配置され、受信望遠鏡４２の光軸
上には、集光レンズ４３を介して、Ｇｅアバランシェ・
フォトダイオード（ゲルマニウム・アバランシェ・フォ
トダイオード）４４の受光面が配置される。このＧｅア
バランシェ・フォトダイオード４４の出力は、増幅器４
５を介して、時間計測部３２の他方の入力と、レベル検
出部４６とに接続される。このレベル検出部４６の出力
は、演算制御装置３１の制御入力に接続され、演算制御
装置３１の出力はリレースイッチ３４の制御入力に接続
される。

【００２８】なお、請求項１，２に記載の発明と本実施
例との対応関係については、第１の光源１はレーザダイ
オード３５に対応し、第２の光源２はレーザダイオード
３６に対応し、環境検出手段３は演算制御装置３１およ
びレベル検出部４６に対応し、選択手段４はレーザダイ
オード駆動部３３およびリレースイッチ３４に対応し、
送光手段５はコリメータレンズ３７，４０，全反射ミラ
ー３８，ダイクロイックプリズム３９および送信望遠鏡
４１に対応し、受光手段６は受信望遠鏡４２，集光レン
ズ４３，Ｇｅアバランシェ・フォトダイオード４４およ
び増幅器４５に対応し、物標検出手段７は時間計測部３
２および演算制御装置３１に対応する。また、請求項３
に記載の発明と本実施例との対応関係については、損失
計測手段８，距離計測手段９および第１の雨滴検出手段
１０は、演算制御装置３１の各機能に対応する。

【００２９】さらに、請求項４に記載の発明と本実施例
との対応関係については、第１の光量計測手段１１ａ，
第２の光量計測手段１１ｂおよび第２の雨滴検出手段１
０は、演算制御装置３１の各機能に対応する。また、請
求項５，６に記載の発明と本実施例との対応関係につい
ては、受光素子がＧｅアバランシェ・フォトダイオード
４４に対応する。

【００３０】以下、本実施例における動作例ごとに説明
を行う。図６は、請求項１，２，５，６に対応する第１
の動作例を示す流れ図である。このような第１の動作例
では、演算制御装置３１が、リレースイッチ３４を切り
換えて、1.4 μｍ帯のレーザダイオード３５を選択する
（図６Ｓ１）。1.4 μｍ帯のレーザダイオード３５は、
レーザダイオード駆動部３３により励起され、1.4 μｍ
帯のレーザ光が発生する。このレーザ光は、コリメータ
レンズ３７，全反射ミラー３８およびダイクロイックプ
リズム３９を経由して、送信望遠鏡４１から所定の覆域
に送光される。

【００３１】このように送光されたレーザ光は所定の覆
域内の物標に反射され、反射光の一部が受信望遠鏡４２
に入射する。この反射光は、集光レンズ４３を介してＧ
ｅアバランシェ・フォトダイオード４４の受光面に集光
される。Ｇｅアバランシェ・フォトダイオード４４にお
いて光電変換された出力は、増幅器４５を介してレベル
検出部４６に入力され、受光量の計測が行われる。

【００３２】演算制御装置３１は、受光量の計測値を取
り込み、伝搬損失を算出する（図６Ｓ２）。この伝搬損
失が予め定められた閾値を越えると（図６Ｓ３）、演算
制御装置３１は、リレースイッチ３４の接点を切り換え
て、0.8 μｍ帯のレーザダイオード３６を選択する（図
６Ｓ４）。

【００３３】一方、伝搬損失が予め定められた閾値以下
では（図６Ｓ３）、リレースイッチ３４の接点をそのま
ま保持して、1.4 μｍ帯のレーザダイオード３５を選択
する。このように選択されたレーザ光は、送信望遠鏡４
１を介して、所定の覆域に送光される。所定の覆域内の
物標は、このレーザ光を反射し、反射光の一部はＧｅア
バランシェ・フォトダイオード４４に受光される。

【００３４】演算制御装置３１は、時間計測部３２を介
して、この反射光の伝搬遅延を計測し（図６Ｓ６，Ｓ
７）、物標までの距離を算出する（図６Ｓ８）。このよ
うな測距動作を所定のＮ回だけ繰り返した後（図６Ｓ
９）、ステップＳ１に戻って同様の測距動作を繰り返
す。このように本実施例における第１の動作例では、1.
4 μｍ帯のレーザ光の伝搬損失に応じて、レーザ光の波
長が選択される。

【００３５】一般に、1.4 μｍ帯の光は、図７に示すよ
うに、水分による吸収率が著しく高いので、1.4 μｍ帯
の光の伝搬損失を計測することにより、大気中の雨滴の
量を迅速かつ簡易に検出することができる。また、この
ように検出された雨滴の量が多いときには、水分による
吸収率が著しく高い1.4 μｍ帯の光に代わって、それ以
外の波長帯の光が送光されるので、レーザ光の大気中に
おける伝搬損失が小さくなり、物標の検出可能な距離を
伸ばすことができる。

【００３６】一方、雨滴の量が少ないときには、目に対
して安全な1.4 μｍ帯の光が送光されるので、晴天時に
おける人間の目に対する安全性を充分に確保することが
できる。また、Ｇｅアバランシェ・フォトダイオード４
４は、図８に示すように、0.8μｍ帯および1.4 μｍ帯
の波長において有効な分光感度を有するので、２種類の
レーザ光をＧｅアバランシェ・フォトダイオード４４単
体で受光することができる。そのため、受光素子，受光
素子の駆動回路および受光信号の処理回路などを複数設
ける必要がなく、レーダ装置の小型化および低コスト化
を図ることができる。

【００３７】次に別の動作例について説明する。図９
は、請求項１，３，５，６に対応する第２の動作例を示
す流れ図である。このような第２の動作例では、演算制
御装置３１により1.4 μｍ帯のレーザダイオード３５が
選択される（図９Ｓ１）。この状態で、1.4 μｍ帯のレ
ーザ光が所定の覆域に送光され、物標に反射されたレー
ザ光の一部が、Ｇｅアバランシェ・フォトダイオード４
４に受光される。このレーザ光の受光量は、レベル検出
部４６において計測され、演算制御装置３１に出力され
る。演算制御装置３１は、この受光量からレーザ光の伝
搬損失を算出する（図９Ｓ２）。

【００３８】一方、時間計測部３２は、反射されたレー
ザ光の伝搬遅延を計測する。演算制御装置３１は、この
伝搬遅延の計測値を取り込み、物標までの距離を算出す
る（図９Ｓ３）。演算制御装置３１は、このように算出
された物標までの距離と伝搬損失とに基づいて、単位距
離当たりの伝搬損失を算出し（図９Ｓ４）、この算出値
が予め定められた閾値以下か否かを判定する（図９Ｓ
５）。

【００３９】ここで、単位距離当たりの伝搬損失が閾値
を越えると、演算制御装置３１は、リレースイッチ３４
の接点を切り換えて、0.8 μｍ帯のレーザダイオード３
６を選択する（図９Ｓ６）。一方、単位距離当たりの伝
搬損失が閾値以下では、リレースイッチ３４の接点をそ
のまま保持して、1.4 μｍ帯のレーザダイオード３５を
選択する。

【００４０】このように選択されたレーザ光は、送信望
遠鏡４１を介して、所定の覆域に送光される。所定の覆
域内の物標は、このレーザ光を反射し、反射光の一部は
Ｇｅアバランシェ・フォトダイオード４４に受光され
る。演算制御装置３１は、時間計測部３２を介して、こ
の反射光の伝搬遅延を計測し（図９Ｓ８，Ｓ９）、物標
までの距離を算出する（図９Ｓ１０）。このような測距
動作を所定のＮ回だけ繰り返した後（図９Ｓ１１）、ス
テップＳ１に戻って同様の測距動作を繰り返す。

【００４１】このように本実施例における第２の動作例
では、1.4 μｍ帯における単位距離当たりの伝搬損失に
応じて、レーザ光の波長が選択される。通常、レーザ光
の伝搬損失は、遠方の物標ほど大きく生じるが、このよ
うに単位距離当たりの伝搬損失を算出することにより、
距離による伝搬損失の影響を排除できるので、大気中の
雨滴の量を的確に検出することができる。

【００４２】したがって、大気中の雨滴の密度に応じ
て、出射光の波長を的確に選択することができる。次に
別の動作例について説明する。図１０は、請求項１，４
〜６に対応する第３の動作例を示す流れ図である。この
ような第３の動作例では、演算制御装置３１により1.4
μｍ帯のレーザダイオード３５が選択される（図１０Ｓ
１）。

【００４３】この状態で、1.4 μｍ帯のレーザ光が所定
の覆域に送光され、物標に反射されたレーザ光の一部
が、Ｇｅアバランシェ・フォトダイオード４４に受光さ
れる。このレーザ光の受光量Ａは、レベル検出部４６に
おいて計測され、演算制御装置３１に伝達される（図１
０Ｓ２）。次に、演算制御装置３１は、0.8 μｍ帯のレ
ーザダイオード３６を選択する（図１０Ｓ３）。

【００４４】この状態で、0.8 μｍ帯のレーザ光が所定
の覆域に送光され、物標に反射されたレーザ光の一部
が、Ｇｅアバランシェ・フォトダイオード４４に受光さ
れる。このレーザ光の受光量Ｂは、レベル検出部４６に
おいて計測され、演算制御装置３１に伝達される（図１
０Ｓ４）。演算制御装置３１は、これらの受光量の比
「Ａ／Ｂ」を算出し（図１０Ｓ５）、この算出値が予め
定められた閾値以上か否かを判定する（図１０Ｓ６）。

【００４５】ここで、受光量の比「Ａ／Ｂ」が閾値以上
のときは、演算制御装置３１は、リレースイッチ３４の
接点を切り換えて、1.4 μｍ帯のレーザダイオード３５
を選択する（図１０Ｓ７）。一方、受光量の比「Ａ／
Ｂ」が閾値を下回るときは、リレースイッチ３４の接点
をそのまま保持して、0.8 μｍ帯のレーザダイオード３
６を選択する。

【００４６】このように選択されたレーザ光は、送信望
遠鏡４１を介して、所定の覆域に送光される。所定の覆
域内の物標は、このレーザ光を反射し、反射光の一部は
Ｇｅアバランシェ・フォトダイオード４４に受光され
る。演算制御装置３１は、時間計測部３２を介して、こ
の反射光の伝搬遅延を計測し（図１０Ｓ９，Ｓ１０）、
物標までの距離を算出する（図１０Ｓ１１）。このよう
な測距動作を所定のＮ回だけ繰り返した後（図１０Ｓ１
２）、ステップＳ１に戻って同様の測距動作を繰り返
す。

【００４７】このように本実施例における第３の動作例
では、0.8 μｍ帯および1.4 μｍ帯におけるレーザ光の
受光量の比に応じて、レーザ光の波長が選択される。通
常、レーザ光の受光量は、物標までの距離と物標の反射
率により変化する。しかし、２種類のレーザ光は、物標
までの伝搬経路が等しく、また、物標の反射率も等しく
作用するので、受光量の比を求めることにより、これら
の影響を排除することができる。

【００４８】このように算出される受光量の比は、図１
１に示すように、主に大気中の含水量（大気１ｋｍ当た
りの等価的な水分厚さ）に依存して変化する値となるの
で、この受光量の比に対応して雨滴の量を正確に検出す
ることができる。したがって、大気中の雨滴の量に応じ
て、出射光の波長を正確かつ的確に選択することができ
る。

【００４９】なお、上述した実施例では、レーザ光の伝
搬損失などから雨滴の量を検出しているが、環境検出手
段３は、このような構成に限定されるものではなく、例
えば、レーダ装置が搭載される車両のワイパーの動きを
検出し、そのワイパーの動きから雨滴の量を検出するも
のでもよい。また、大気中の湿度を計測する湿度計測手
段を設け、湿度の計測値から雨滴の量を検出するもので
もよい。

【００５０】さらに、上述した実施例では、リレースイ
ッチ３４を介してレーザダイオード３５，３６に与える
駆動電力を切り換えているが、この構成に限定されるも
のではなく、液晶その他の空間光変調素子，回動鏡ある
いはシャッタ機構などを使用して、レーザダイオード３
５，３６から発せられたレーザ光を切り換えてもよい。
また、上述した実施例では、レーザダイオード３５，３
６個別に光学系を設けているが、このような構成に限定
されるものではなく、レーザダイオード３５，３６を近
接して配置することにより、光学系を共用してもよい。
このような構成により、コリメータレンズ３７，全反射
ミラー３８およびダイクロイックプリズム３９を省くこ
とができ、レーダ装置全体の小型化および低コスト化を
図ることができる。

【００５１】さらに、上述した実施例では、受光素子を
単体で使用しているが、それに限定されるものではな
く、レーザ光の波長ごとに分光感度を有する受光素子を
２つ設けてもよい。また、上述した実施例では、レーザ
光の各波長にまたがって分光感度特性を有する受光素子
としてＧｅアバランシェ・フォトダイオード４４を使用
しているが、それに限定されるものではなく、図８に示
すような分光感度を有するＧｅフォトダイオードあるい
は InGaAs-PINフォトダイオードその他の受光素子を使
用してもよい。

【００５２】さらに、上述した実施例では、0.8 μｍ帯
のレーザ光を使用しているが、それに限定されるもので
はなく、1.4 μｍ帯の光に比べて水分による吸収率の低
い波長帯の光であればよい。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明では、雨滴の量が多い大気状態では、水分による吸
収率が著しく高い1.4 μｍ帯の光に代わって、それ以外
の波長帯の光が送光されるので、光の大気中における伝
搬損失が小さくなり、物標の検出可能な距離を伸ばすこ
とができる。

【００５４】また、雨滴の量が少ない大気状態では、1.
4 μｍ帯の光が送光されるので、目に入射したときに光
の大部分が眼球内の水分に吸収され、晴天時における人
間の目に対する安全性を充分に確保することができる。
請求項２に記載の発明では、水分による吸収率の高い1.
4 μｍ帯の光の伝搬損失を雨滴の量として計測するの
で、迅速かつ簡易に雨滴の量を検出することができる。

【００５５】すなわち、レーダ装置と物標との間に雨滴
の量が多い場合、閾値以上の伝搬損失が検出され、1.4
μｍ帯の光に代わって、水分による吸収率が低い波長帯
の光を迅速に選択することができる。請求項３に記載の
発明では、1.4 μｍ帯の光における単位距離当たりの伝
搬損失に基づいて雨滴の量を求めるので、距離による伝
搬損失の変化を排除して、雨滴の量を的確に検出するこ
とができる。

【００５６】したがって、レーダ装置と物標との間の雨
滴の密度に応じて、出射光の波長を的確に選択すること
ができる。請求項４に記載の発明では、1.4 μｍ帯の光
とそれ以外の波長帯の光とにおける受光量の比を算出
し、その算出値に対応して雨滴の量を求めるので、光の
伝搬距離や物標の反射率の影響を排除して、雨滴の量を
正確に求めることができる。したがって、正確に検出さ
れた雨滴の量に応じて、出射光の波長を正確かつ的確に
選択することができる。

【００５７】請求項５に記載の発明では、第１および第
２の光源の波長にまたがる分光感度を有する受光素子を
使用するので、受光素子を１つ設ければよく、受光光学
系，受光素子の駆動回路および増幅器などの受光機構が
大幅に単純化され、２種類の波長を使用するレーダ装置
の小型化および低コスト化を図ることができる。請求項
６に記載の発明では、第２の光源２の波長が0.8 μｍ〜
1.7 μｍの範囲内に設定され、かつ、この波長の範囲に
またがって受光感度を有する受光素子が使用されるの
で、受光機構を１つ設ければよく、受光機構が単純化さ
れ、レーダ装置の小型化および低コスト化を図ることが
できる。

【００５８】また、この波長範囲では、Ｇｅフォトダイ
オード、Ｇｅアバランシェ・フォトダイオードあるいは
InGaAs-PINフォトダイオードといった安定した特性を
有する受光素子を使用することができる。したがって、
本発明を適用したレーダ装置では、晴天時における人間
の目に対する安全性を維持しつつ、雨や霧などの悪天候
時における物標の検出可能な距離を伸ばすことができる
ので、目に対する安全性およびレーダの検出能力の両方
を大気の状態に応じてバランス良く得ることができる。

【００５９】特に、本発明を適用した車載用レーダは、
晴天時において歩行者の目に対する安全性が充分に確保
され、かつ、悪天候下においては、安全な車間距離をお
いて、先行車や障害物を確実に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に対応する原理ブロック図である。

【図２】請求項２に対応する原理ブロック図である。

【図３】請求項３に対応する原理ブロック図である。

【図４】請求項４に対応する原理ブロック図である。

【図５】請求項１〜６に対応する実施例の構成を示す図
である。

【図６】請求項１，２，５，６に対応する第１の動作例
を示す流れ図である。

【図７】大気中におけるレーザ光の透過率を示す図であ
る。

【図８】受光素子の分光感度を示す図である。

【図９】請求項１，３，５，６に対応する第２の動作例
を示す流れ図である。

【図１０】請求項１，４〜６に対応する第３の動作例を
示す流れ図である。

【図１１】波長1.4 μｍと波長0.8 μｍのレーザ光にお
ける受光量の比を示す図である。

【図１２】従来のレーダ装置を示す図である。

【図１３】眼球におけるレーザ光の透過率を示す図であ
る。

【図１４】雨滴中における波長1.4 μｍのレーザ光の透
過率を示す図である。

【符号の説明】

１ 第１の光源 ２ 第２の光源 ３ 環境検出手段 ４ 選択手段 ５ 送光手段 ６ 受光手段 ７ 物標検出手段 ８ 損失計測手段 ９ 距離計測手段 １０ 第１の雨滴検出手段 １１ａ 第１の光量計測手段 １１ｂ 第２の光量計測手段 １２ 第２の雨滴検出手段 ３１ 演算制御装置 ３２ 時間計測部 ３３ レーザダイオード駆動部 ３４ リレースイッチ ３５ 1.4 μｍ帯のレーザダイオード ３６ 0.8 μｍ帯のレーザダイオード ３７，４０ コリメータレンズ ３８ 全反射ミラー ３９ ダイクロイックプリズム ４１ 送信望遠鏡 ４２ 受信望遠鏡 ４３ 集光レンズ ４４ Ｇｅアバランシェ・フォトダイオード ４５ 増幅器 ４６ レベル検出部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 波長1.4 μｍ帯の光を発光する第１の光
   源と、 前記波長1.4 μｍ帯の光に比べ、水分による吸収率が低
   い波長帯の光を発光する第２の光源と、 大気中の雨滴の量を検出する環境検出手段と、 前記環境検出手段により検出された雨滴の量が予め定め
   られた閾値以下のときは前記第１の光源を選択し、それ
   以外のときは前記第２の光源を選択する選択手段と、 前記選択手段により選択された光源の光を所定の覆域に
   送光する送光手段と、 前記所定の覆域内に位置する物標に反射された光を受光
   する受光手段と、 前記受光手段により受光された光に基づいて、前記物標
   を検出する物標検出手段と、 を備えたことを特徴とするレーダ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のレーダ装置において、 前記環境検出手段は、 第１の光源により発光された波長1.4 μｍ帯の光を出射
   し、前記物標から戻る光の伝搬損失を前記雨滴の量とし
   て計測することを特徴とするレーダ装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のレーダ装置において、 前記環境検出手段は、 第１の光源により発光された波長1.4 μｍ帯の光を出射
   して、前記物標に反射されて戻る光の伝搬損失を計測す
   る損失計測手段と、 前記物標に反射されて戻る光の伝搬遅延に基づいて、前
   記物標の距離を求める距離計測手段と、 前記損失計測手段により計測された伝搬損失と、前記距
   離計測手段により計測された物標の距離とに基づいて単
   位距離当たりの伝搬損失を算出し、その単位距離当たり
   の伝搬損失に対応して前記雨滴の量を求める第１の雨滴
   検出手段とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のレーダ装置において、 前記環境検出手段は、 第１の光源により発光された波長1.4 μｍ帯の光を出射
   し、前記物標に反射された波長1.4 μｍ帯の光の受光量
   を計測する第１の光量計測手段と、 第２の光源により発光された波長1.4 μｍ帯以外の光を
   出射して、前記物標に反射された波長1.4 μｍ帯以外の
   光の受光量を計測する第２の光量計測手段と、 前記第１および第２の光量計測手段により計測された受
   光量の比を算出し、その受光量の比に対応して前記雨滴
   の量を求める第２の雨滴検出手段とを備えたことを特徴
   とするレーダ装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項記載のレ
   ーダ装置において、 前記受光手段は、 前記第１の光源および前記第２の光源により発光される
   光の各波長にまたがる分光感度を有する受光素子を備え
   たことを特徴とするレーダ装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のレーダ装置において、 前記第２の光源は、光の波長が0.8 μｍ〜1.7 μｍの範
   囲内であり、 前記受光素子は、Ｇｅフォトダイオード、Ｇｅアバラン
   シェ・フォトダイオードあるいは InGaAs-PINフォトダ
   イオードであることを特徴とするレーダ装置。