JPH0943352A - 障害物検出装置及びスキャナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】汎用の低い発光出力のレーザダイオードを使用
して、高電圧電源を必要としない回路構成を実現するこ
とにより、装置全体の構成を簡素化し、低コスト化す
る。 【解決手段】揺動ポリゴンミラー３は、その円周面に複
数の反射面６が形成され、モータ４の回転軸５に対して
所定角度βだけ偏心された状態で軸着されている。この
ようにして、ビームＱ３は、揺動ポリゴンミラー３が回
動して１つの反射面６の角度が変化して、垂直方向（矢
視Ｐ２方向）に走査される。一方、ビームＱ３は、揺動
ポリゴンミラー３が揺動して１つの反射面６の角度が変
化して、水平方向（矢視Ｐ１方向）に走査される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、障害物検出装置及
びスキャナ装置に関し、例えば、衝突防止等のために車
両に搭載され、前方にある障害物等をレーダーにより検
出する障害物検出装置及びスキャナ装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両等に搭載され、前方にあ
る障害物等をレーダーにより検出するようにした障害物
検出装置として、例えば、スキャンビーム式レーダ装置
が周知である。このスキャンビーム式レーダ装置２０
は、図１０に示すように、光源２１から照射された１次
ビームＲ１が発光レンズ２２を介して２次ビームとして
集光されて揺動ミラー２３に照射される。揺動ミラー２
３は、モータ２４に回転軸２５を介して接続されてお
り、モータ２４を駆動させることにより、回転軸２５が
矢視Ｓ１方向に回動し、揺動ミラー２３は矢視Ｓ２方向
に揺動する。２次ビームＲ２は揺動ミラー２３に反射し
て３次ビームＲ３となる。この３次ビームＲ３は、揺動
ミラー２３に反射して拡散するようになっており、図示
の垂直方向に所定のビーム幅ｒを有することになる。こ
のビーム幅ｒは、障害物を検出するための前方へのビー
ム照射距離によって変化するが、例えば１００ｍ先で６
０〜７０ｃｍ程度のビーム幅となるように設定される。
３次ビームＲ３は、この所定のビーム幅ｒを保持しなが
ら揺動ミラー２３の揺動に伴って水平方向（矢視Ｓ３方
向）にスキャンするように制御される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来のスキャンビーム式レーダ装置においては、広い
検出領域を確保し、かつ検出距離を長くするために光源
２１としてビームの発光出力が１０〜３０Ｗ程度のレー
ザダイオードを使用している。しかしながら、このレー
ザダイオードを使用したレーダ装置には、以下の〜
に示すような欠点がある。即ち、 １０〜３０Ｗ程度のレーザダイオードは、光源として
使用する以外に用途がないため、非常に高価である。

【０００４】レーザダイオード用の高電圧電源（例え
ば、６０〜２００Ｖ）が必要となり高価である。 大電流の高速スイッチング回路のノイズ対策を含めて
回路が複雑となり高価である。 本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、汎用の低い発光出力のレーザダイオ
ードを使用して、高電圧電源を必要としない回路構成を
実現することにより、装置全体の構成を簡素化し、低コ
ストな障害物検出装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決し、
目的を達成するために、この発明に係わる障害物検出装
置は、以下の構成を備える。即ち、レーダ波を出力する
出力源（１）と、前記出力源（１）から照射されたレー
ダ波を反射するために、その円周面に複数の反射面
（６）を有する円盤状のミラー部材（３）と、前記ミラ
ー部材（３）を回動可能に軸支すると共に、該ミラー部
材（３）をその中心軸に対して所定角度偏心させた状態
で支持する軸部材（５）と、前記軸部材（５）に接続さ
れ、前記ミラー部材を該軸部材まわりに回動させる駆動
手段（４）と、目標物に当たって反射してくるレーダ波
を検出する手段（１４、１５、１６）とを具備する。

【０００６】また、車両に搭載される障害物検出装置に
おいて、レーダ波を出力する出力源（１）と、前記出力
源（１）から照射されたレーダ波を反射するために、そ
の円周面に複数の反射面（６）を有する円盤状のミラー
部材（３）と、前記ミラー部材（３）を回動可能に軸支
すると共に、該ミラー部材（３）をその中心軸に対して
所定角度偏心させた状態で支持する軸部材（５）と、前
記軸部材（５）に接続され、前記ミラー部材を該軸部材
まわりに回動させる駆動手段（４）と、目標物に当たっ
て反射してくるレーダ波を検出する手段（１４、１５、
１６）とを具備する。

【０００７】また、この発明に係わるスキャナ装置は、
以下の構成を備える。即ち、出力源（１）から出力され
るレーダ波を所定領域に走査するためのスキャナ装置に
おいて、前記出力源（１）から照射されたレーダ波を反
射するために、その円周面に複数の反射面（６）を有す
る円盤状のミラー部材（３）と、前記ミラー部材（３）
を回動可能に軸支すると共に、該ミラー部材（３）をそ
の中心軸に対して所定角度偏心させた状態で支持する軸
部材（５）と、前記軸部材（５）に接続され、前記ミラ
ー部材を該軸部材まわりに回動させる駆動手段（４）と
を具備する。

【０００８】以上のように、本発明の障害物検出装置及
びスキャナ装置において、その請求項１、請求項２、請
求項９に記載の発明によれば、レーダ波を出力する出力
源（１）から照射されたレーダ波を反射するために、そ
の円周面に複数の反射面（６）を有する円盤状のミラー
部材（３）を設け、ミラー部材（３）を回動可能に軸支
すると共に、該ミラー部材（３）をその中心軸に対して
所定角度偏心させた状態で支持する軸部材（５）と、軸
部材（５）に接続され、ミラー部材を該軸部材まわりに
回動させる駆動手段（４）とを具備することにより、レ
ーダ波を２次元に配光することができ、汎用の低い発光
出力のレーザダイオードを使用して、高電圧電源を必要
としない回路構成とし装置全体の構成を簡素化し低コス
ト化できる。

【０００９】また、その請求項３に記載の発明によれ
ば、ミラー部材（３）で反射されたレーダ波を屈折さ
せ、該レーダ波の拡散を抑制する手段（８）を更に具備
することによりミラー部材を小型化でき、装置全体の小
型火を実現することができる。また、その請求項４に記
載の発明によれば、ミラー部材（３）で反射された前記
レーダ波を屈折させ、該レーダ波の水平方向の配光ピッ
チを中央部になるほど密、両端部になるほど疎になるよ
うに設定する設定手段（９）を更に具備することによ
り、中央部の検出精度を向上させることができる。

【００１０】また、その請求項５に記載の発明によれ
ば、設定手段（９）は、レーダ波の水平方向の配光パタ
ーンを左右逆転させることにより、中央部の検出精度を
向上させることができる。また、その請求項６に記載の
発明によれば、レーダ波の水平方向の配光ピッチを均一
化する均一化手段を更に具備することにより、レーダ波
の配光ビッチを均一にでき、検出精度のバラツキを抑え
ることができる。

【００１１】また、その請求項７に記載の発明によれ
ば、均一化手段は、夫々の反射面を規定する前記ミラー
部材（３）の中心角（α）を周期的に変化させているこ
とにより、レーダ波の配光ビッチを均一にでき、検出精
度のバラツキを抑えることができる。また、その請求項
８に記載の発明によれば、駆動手段９４）を制御する制
御手段（１３）を有し、該制御手段は、レーダ波の水平
方向の配光パターンの中央部におけるミラー部材の回転
速度（ω）を、その両端部における回転速度より遅くな
るように制御することにより、レーダ波の配光ビッチを
均一にでき、検出精度のバラツキを抑えることができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる実施形態に
つき添付図面を参照して詳細に説明する。 ＜レーダ装置の構成＞図１は本発明の実施形態に係わる
スキャナ装置の構成を簡略化して示す図であり、図２は
本発明の実施形態に係わる障害物検出装置の構成を示す
ブロック図である。

【００１３】先ず、図１において、本発明のスキャナ装
置の実施形態として示す２次元ビームスキャン式レーダ
装置１０は、光源１から照射された１次ビームＱ１が発
光レンズ２を介して２次ビームＱ２として所定幅のビー
ムとなって揺動ポリゴンミラー３に照射される。揺動ポ
リゴンミラー３は、モータ４に回転軸５を介して接続さ
れており、このモータ４を駆動させることにより、回転
軸５が矢視Ｓ４方向に回動し、揺動ポリゴンミラー３の
円周面は回転軸５に沿う方向に揺動しながら回転軸５ま
わりに回動する。２次ビームＱ２は揺動ポリゴンミラー
３の円周部分に形成された複数の反射面６に反射して３
次ビームＱ３となる。この３次ビームＱ３（以下、単に
ビームと略称する）は、反射面６に反射して所定のビー
ム幅となって照射される。

【００１４】揺動ポリゴンミラー３は、その円周面に複
数の反射面（本実施形態では、１８０面）が形成されて
いる。また、揺動ポリゴンミラー３は、モータ４の回転
軸５に対して所定角度βだけ傾けて偏心させた状態で軸
着されている。従って、ビームＱ３は、揺動ポリゴンミ
ラー３が回動して１つの反射面６の角度が円周方向に変
化していくことにより、垂直方向（矢視Ｐ２方向）に走
査される。一方、ビームＱ３は、揺動ポリゴンミラー３
が揺動して１つの反射面６の角度がミラーの径方向に変
化していくことにより、水平方向（矢視Ｐ１方向）に走
査される。

【００１５】＜制御回路の構成＞次に、本実施形態の障
害物検出装置の制御回路の構成について説明する。図２
において、本実施形態の障害物検出装置１００は、大別
するとビームを発光する側と発光したビームを受光する
側とに分けられる。ビームを発光する側は、２次元ビー
ムスキャン式レーダ装置１０と制御部１３とを有する。
この２次元ビームスキャン式レーダ装置１０は、スキャ
ナ機構１１と発光部１２からなる。図１を参照しながら
説明すると、スキャナ機構１１は揺動ポリゴンミラー３
及びモータ４であり、発光部１２は光源１及び発光レン
ズ２となる。光源１は、消費電力が３０mW程度の汎用の
レーザダイオードを使用し、高電圧電源を必要としない
回路構成としたので従来より低コスト化を実現してい
る。発光レンズ２は、検出距離を確保するためにビーム
Ｑ３を２〜３mrad程度に狭く絞ることができる形状のレ
ンズを使用している。スキャナ機構１１のモータ４の回
転速度及び発光部１２の発光周期は、制御部１３により
タイミング制御される。制御部１３は、データ処理用の
ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路等からなる。

【００１６】他方、障害物等に反射して戻るビームを受
光する側は、受光部１４、画像処理部１５、障害物認識
部１６を有する。受光部１４はレンズ等を用いて、反射
してくるビームを取り込むものである。画像処理部１５
はＣＣＤカメラ等を用いて、取り込まれたビームにより
障害物等の画像処理を実行する。障害物認識部１６は画
像処理部１５で処理された画像データから検出された障
害物を認識する。

【００１７】＜シミュレーション結果＞図３は、本実施
形態の２次元ビームスキャン式レーダ装置１０を用いた
場合のビームパターンのシミュレーション結果を示す図
である。また、図４は、図３に示すシミュレーション結
果となる場合のレーダ装置１０の各仕様を説明する図で
ある。

【００１８】図３において、ビームを配光することによ
って障害物等の物体を検出可能なエリアをビーム覆域と
呼ぶ。従って、図３の縦軸は、ビームを図１に示す垂直
方向（矢視Ｐ２方向）に走査した結果であり、垂直方向
覆域角と呼ぶ。また、横軸は、図１に示す水平方向（矢
視Ｐ１方向）に走査した結果であり、水平方向覆域角と
呼ぶ。図３の垂直方向覆域角は、図４（ａ）に示すよう
に、１つの反射面６が回転して面の角度が円周方向に沿
って変化することによりその角度が決定される。また、
図３の水平方向覆域角は、図４（ｃ）に示すように、揺
動ポリゴンミラー３が揺動して１つの反射面６の角度が
軸方向に沿って変化することにより決定される。

【００１９】更に、具体的な仕様を以下に示すがこれら
に限定されるものではない。 光源の発光周期ｙ ： ４０μsec モータの回転速度ω： ３００rpm ビームの拡散角度γ： ２mrad（図４（ａ）参照） １つの反射面の中心角α： ２°（図４（ａ）参照） 反射面の面数： １８０面 揺動ポリゴンミラーの偏心角β： １００mrad（図４
（ｂ）参照） 上記仕様の中で、図４（ｂ）に示すように、揺動ポリゴ
ンミラー３は、モータ４の回転軸５に対して１００mrad
程度傾けている。

【００２０】以上のように、ビームの拡散角度γを狭く
絞りつつ、２次元にビームを配光できるので検出距離及
び検出領域を確保できる。 ＜ビーム配光原理＞次に、本実施形態の２次元ビームス
キャン式レーダ装置１０のビーム配光原理を説明する。

【００２１】（垂直方向覆域角）先ず、ビームの垂直方
向覆域角の配光原理について説明する。図５（ａ）、
（ｂ）は、凸レンズで絞った場合の垂直方向のビームの
様子を示す図である。また、図６（ａ）、（ｂ）は、プ
リズムで絞った場合の垂直方向のビームの様子を示す図
である。

【００２２】揺動ポリゴンミラー３を小型化するために
は、反射面の面積を小さくすればよいが、反射面を小さ
くすると、ビームＱ３を極小まで絞る必要がある。する
と、反射面で反射したビームＱ３は広がって、ビームの
拡散角度γを２mradに絞ることが困難になってしまう。
広がったビームＱ３はレンズにより絞ればよいことにな
るが、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、両面が凸状の
レンズ７では、反射面で反射したビームＱ３は全て同方
向に屈折されてしまい、結果的に垂直方向覆域角Ｐ１が
小さくなり、検出領域が狭くなってしまう。この不都合
を解消するために、本実施形態では、図６（ａ）、
（ｂ）に示すように、平行な２次ビームＱ２を、２つ又
は３つの反射面６に同時に照射するようにすると共に、
反射面６で反射したビームＱ３を偏向プリズム８で偏向
することにより垂直方向覆域角Ｐ１を大きくして検出領
域にある程度の広がりを持たせてある。この場合、平行
なビームＱ２が、２つ又は３つの反射面６に同時に照射
されるので、反射したビームＱ３は、２本又は３本とな
る。

【００２３】（水平方向覆域角）次に、ビームの水平方
向覆域角の配光原理について説明する。図７（ａ）は、
ビームの水平方向覆域角の配光原理を説明する図であ
る。また、図７（ｂ）は、プリズムで絞った場合の水平
方向のビームの様子を示す図である。前述の図３を参照
すると、水平方向のビームパターンは、中央部に向かう
程疎となり、両端部に向かう程密となっている。この理
由は、揺動ポリゴンミラー３が回転軸５に対して偏心角
βだけ傾いた状態で軸着されているため、図７（ｂ）の
矢印で示すように、回転軸５の回転に伴って反射面６が
三角関数的に揺動するからである。

【００２４】一方、図３に示すビームパターンは、両端
部の密の部分ほど検出精度が高く、中央部の疎の部分ほ
ど検出精度が低いことを意味する。ところが、特に、車
両の走行中などではその側方部より中央部の検出精度を
高めた方がより好ましいと言える。このため、図７
（ａ）に示すように、反射面６で反射したビームＱ３を
偏向プリズム９で屈折させることによりプリズム９に入
射するビームＱ３を左右反対にする。このようにすれ
ば、図８（ａ）に示すビームパターンを、図８（ｂ）に
示すような中央部に向かう程密となり、両端部に向かう
程疎となるビームパターンに変えることができる。

【００２５】このとき、水平方向Ｐ１への走査は、図８
（ａ）の矢印ｘ１に示すように右側から左側、又は左側
から右側という動作から、図８（ｂ）の矢印ｘ２に示す
ような中央部から左側（又は右側）へ走査して再び中央
部へ戻り、次に中央部から右側（又は左側）へ走査して
また中央部へ戻るという動作になる。また、図８（ｂ）
の矢印ｘ２に示す走査では、中央部では不連続な動作と
なる。

【００２６】（水平方向のビームパターンの均一化）次
に、水平方向のビームパターンを均一化する配光原理に
ついて説明する。図９（ａ）は、反射面のパターンを示
す図である。また、図９（ｂ）は、反斜面を図９（ａ）
のように設定した場合のビームパターンを示す図であ
る。図８で説明したように、ビームパターンを両端部を
疎、中央部を密にしてより中央部の検出精度を高める以
外に、水平方向のビームパターンを均一化することもで
きる。図９（ａ）に示すように、１つの反射面の中心角
αをビームパターンの両端部になるほど大きくし、中央
部になるほど小さくするように設定することにより、図
９（ｂ）に示すようにビームパターンを均一化すること
ができる。この場合では、両端部になるほど反射面の円
周方向の長さが大きくなるので、両端部になるほど垂直
方向覆域角が大きくなっている。このようなビームパタ
ーンでは、水平方向の配光ピッチが等間隔となり、両端
部の垂直方向の検出領域が増加するので、例えば、車両
に用いる場合では、走行中などに側方からの割り込み車
両が有効に検出できる。

【００２７】また、水平方向のビームパターンを均一化
する他の方法として、揺動ポリゴンミラー３の回転速度
ωを制御することにより、配光ピッチを均一化すること
ができる。この場合、揺動ポリゴンミラー３の回転速度
ωはビームパターンの両端部になるほど遅く、中央部に
なるほど速くなるようにすれば、反射面の揺動速度は等
速になり配光ピッチを均一化できる。

【００２８】また、水平方向のビームパターンを均一化
する別の方法として、光源の発光周期Ｔを制御すること
により、配光ピッチを均一化することができる。発光周
期Ｔは、垂直方向のビーム数（ビーム配光密度と呼ぶ）
を決定するものであるが、発光周期を両端部になるほど
長く設定すれば、垂直方向のビーム配光密度を小さくで
き結果的に両端部の密の部分を疎にできるので、全体と
して配光ピッチが均一化できることになる。

【００２９】＜ビーム覆域角の算出方法＞次に、本実施
形態の２次元ビームスキャン式レーダ装置で走査した場
合の水平方向覆域角及び垂直方向覆域角の算出方法を説
明する。図１１は、本実施形態の２次元ビームスキャン
式レーダ装置のビームパターンを模式化して示す図であ
る。

【００３０】図１１は、ビーム覆域内で、合計ｍ・ｎ回
の発光と受光を繰り返すことを示している。この発光回
数を算出することにより、おおよそのビーム覆域角を算
出することができる。例えば、発光回数を（ｌ−１）ｍ
＋ｘ（図１１の斜線部分の発光ビーム）、水平方向のビ
ーム覆域角をθ、垂直方向のビーム覆域角ψとすると、
以下の式１、式２から水平方向及び垂直方向のビーム覆
域角を夫々算出することができる。

【００３１】 θ≒（ｌ−１）×（ビーム水平方向幅）…（１） ψ＝ｘ×（ビーム垂直方向幅）…（２） しかしながら、ビームの配光パターンは、図３に示すシ
ミュレーション結果に示す如く、水平方向の中央部にな
るほど疎となり、両端部になるほど密になる。このた
め、上記式１、式２で水平方向及び垂直方向のビーム覆
域角を算出した場合、ビーム覆域角の真の値に対して誤
差が生じてしまう。特に、水平方向のビーム覆域角の誤
差は遠距離になるほど大きなものとなる。

【００３２】従って、本発明に基づく実施形態では、水
平方向のビーム覆域角θを揺動ポリゴンミラーの位置の
三角関数で定義して、以下の式３により算出している
（各パラメータについては図１３参照）。 θ＝ｔａｎ^-1｛ｔａｎβ×ｃｏｓ（λ−ωｔ）｝／ｓｉｎλ…（３） β：揺動ポリゴンミラーの偏心角 λ：ビーム反射位置における中心角 ω：揺動ポリゴンミラー角速度 ｔ：時間 となる。

【００３３】しかしながら、上記式３により水平方向覆
域角を算出すると、演算時間が膨大となると共に、誤差
がまだ発生し、大きな改善とならない。ここで、式４に
示すように時間ｔを正確に求めると、以下の式４のよう
になる。 ｔ＝ｙ×Ｔ…（４） ｙ：発光回数 Ｔ：発光周期 この式４を上記式３に代入すると、 θ（ｙ）＝ｔａｎ^-1｛ｔａｎβ×ｃｏｓ（θ−ωｙＴ）｝／ｓｉｎθ…（５） となり、この式５を予めテーブルとして制御部内に格納
しておくことで、発光回数ｙにおける正確な水平方向ビ
ーム覆域角θ（ｙ）が算出できる。

【００３４】図１２は、上記式５による水平方向ビーム
覆域角θ（ｙ）の算出結果を示す図である。図１２から
分かるようにビーム発光パルスに応じた正確な水平方向
ビーム覆域角θ（ｙ）が算出できる。尚、本発明は、そ
の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態を修正又は変更
したものに適用可能である。

【００３５】例えば、上記実施形態では、揺動ポリゴン
ミラー３の反射面６は、１つの反射面の中心角αを設定
することにより形成されているが、揺動ポリゴンミラー
の偏心角βを無くしポリゴンミラーが回転して、夫々の
反射面が揺動するように徐々に角度を変えて形成しても
よい。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明の障害物検出装置
及びスキャナ装置において、その請求項１、請求項２、
請求項９に記載の発明によれば、レーダ波を出力する出
力源（１）から照射されたレーダ波を反射するために、
その円周面に複数の反射面（６）を有する円盤状のミラ
ー部材（３）を設け、ミラー部材（３）を回動可能に軸
支すると共に、該ミラー部材（３）をその中心軸に対し
て所定角度偏心させた状態で支持する軸部材（５）と、
軸部材（５）に接続され、ミラー部材を該軸部材まわり
に回動させる駆動手段（４）とを具備することにより、
レーダ波を２次元に配光することができ、汎用の低い発
光出力のレーザダイオードを使用して、高電圧電源を必
要としない回路構成とし装置全体の構成を簡素化し低コ
スト化できる。

【００３７】また、その請求項３に記載の発明によれ
ば、ミラー部材（３）で反射されたレーダ波を屈折さ
せ、該レーダ波の拡散を抑制する手段（８）を更に具備
することによりミラー部材を小型化でき、装置全体の小
型火を実現することができる。また、その請求項４に記
載の発明によれば、ミラー部材（３）で反射された前記
レーダ波を屈折させ、該レーダ波の水平方向の配光ピッ
チを中央部になるほど密、両端部になるほど疎になるよ
うに設定する設定手段（９）を更に具備することによ
り、中央部の検出精度を向上させることができる。

【００３８】また、その請求項５に記載の発明によれ
ば、設定手段（９）は、レーダ波の水平方向の配光パタ
ーンを左右逆転させることにより、中央部の検出精度を
向上させることができる。また、その請求項６に記載の
発明によれば、レーダ波の水平方向の配光ピッチを均一
化する均一化手段を更に具備することにより、レーダ波
の配光ビッチを均一にでき、検出精度のバラツキを抑え
ることができる。

【００３９】また、その請求項７に記載の発明によれ
ば、均一化手段は、夫々の反射面を規定する前記ミラー
部材（３）の中心角（α）を周期的に変化させているこ
とにより、レーダ波の配光ビッチを均一にでき、検出精
度のバラツキを抑えることができる。また、その請求項
８に記載の発明によれば、駆動手段（４）を制御する制
御手段（１３）を有し、該制御手段は、レーダ波の水平
方向の配光パターンの中央部におけるミラー部材の回転
速度（ω）を、その両端部における回転速度より遅くな
るように制御することにより、レーダ波の配光ビッチを
均一にでき、検出精度のバラツキを抑えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係わるスキャナ装置の構成
を簡略化して示す図である。

【図２】本発明の実施形態に係わる障害物検出装置の構
成を示すブロック図である。

【図３】本実施形態の２次元ビームスキャン式レーダ装
置を用いた場合のビームパターンのシミュレーション結
果を示す図である。

【図４】図３に示すシミュレーション結果となる場合の
レーダ装置の各仕様を説明する図である。

【図５】凸レンズで絞った場合の垂直方向のビームの様
子を示す図である。

【図６】プリズムで絞った場合の垂直方向のビームの様
子を示す図である。

【図７】（ａ）は、ビームの水平方向覆域角の配光原理
を説明する図であり、（ｂ）は、プリズムで絞った場合
の水平方向のビームの様子を示す図である。

【図８】本実施形態のビームパターンを示す図である。

【図９】（ａ）は、反射面のパターンを示す図であり、
（ｂ）は、反斜面を（ａ）のように設定した場合のビー
ムパターンを示す図である。

【図１０】従来例のスキャナ装置の構成を簡略化して示
す図である。

【図１１】本実施形態の２次元ビームスキャン式レーダ
装置のビームパターンを模式化して示す図である。

【図１２】水平方向ビーム覆域角θ（ｙ）の算出結果を
示す図である。

【図１３】水平方向のビーム覆域角θ（ｙ）を算出する
式３の各パラメータについて示す図である。

【符号の説明】

１…光源 ２…発光レンズ ３…揺動ポリゴンミラー ４…モータ ５…回転軸 ６…反射面 ８、９…プリズム １０…２次元ビームスキャン式レーダ装置 １１…スキャナ機構 １２…発光部 １３…制御部 １４…受光部 １５…画像処理部 １６…障害物認識部 Ｕ…コントロールユニット

フロントページの続き (72)発明者 岡 卓爾 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーダ波を出力する出力源（１）と、 前記出力源（１）から照射されたレーダ波を反射するた
   めに、その円周面に複数の反射面（６）を有する円盤状
   のミラー部材（３）と、 前記ミラー部材（３）を回動可能に軸支すると共に、該
   ミラー部材（３）をその中心軸に対して所定角度偏心さ
   せた状態で支持する軸部材（５）と、 前記軸部材（５）に接続され、前記ミラー部材を該軸部
   材まわりに回動させる駆動手段（４）と、 目標物に当たって反射してくるレーダ波を検出する手段
   （１４、１５、１６）とを具備することを特徴とする障
   害物検出装置。
2. 【請求項２】 車両に搭載される障害物検出装置におい
   て、 レーダ波を出力する出力源（１）と、 前記出力源（１）から照射されたレーダ波を反射するた
   めに、その円周面に複数の反射面（６）を有する円盤状
   のミラー部材（３）と、 前記ミラー部材（３）を回動可能に軸支すると共に、該
   ミラー部材（３）をその中心軸に対して所定角度偏心さ
   せた状態で支持する軸部材（５）と、 前記軸部材（５）に接続され、前記ミラー部材を該軸部
   材まわりに回動させる駆動手段（４）と、 目標物に当たって反射してくるレーダ波を検出する手段
   （１４、１５、１６）とを具備することを特徴とする障
   害物検出装置。
3. 【請求項３】 前記ミラー部材（３）で反射された前記
   レーダ波を屈折させ、該レーダ波の拡散を抑制する手段
   （８）を更に具備することを特徴とする請求項１又は請
   求項２に記載の障害物検出装置。
4. 【請求項４】 前記ミラー部材（３）で反射された前記
   レーダ波を屈折させ、該レーダ波の水平方向の配光ピッ
   チを中央部になるほど密、両端部になるほど疎になるよ
   うに設定する設定手段（９）を更に具備することを特徴
   とする請求項１又は請求項２に記載の障害物検出装置。
5. 【請求項５】 前記設定手段（９）は、前記レーダ波の
   水平方向の配光パターンを左右逆転させることを特徴と
   する請求項３に記載の障害物検出装置。
6. 【請求項６】 前記レーダ波の水平方向の配光ピッチを
   均一化する均一化手段を更に具備することを特徴とする
   請求項１又は請求項２に記載の障害物検出装置。
7. 【請求項７】 前記均一化手段は、夫々の反射面を規定
   する前記ミラー部材（３）の中心角（α）を周期的に変
   化させていることを特徴とする請求項５に記載の障害物
   検出装置。
8. 【請求項８】 前記駆動手段（４）を制御する制御手段
   （１３）を有し、該制御手段は、前記レーダ波の水平方
   向の配光パターンの中央部におけるミラー部材の回転速
   度（ω）を、その両端部における回転速度より遅くなる
   ように制御することを特徴とする請求項５に記載の障害
   物検出装置。
9. 【請求項９】 出力源（１）から出力されるレーダ波を
   所定領域に走査するためのスキャナ装置において、 前記出力源（１）から照射されたレーダ波を反射するた
   めに、その円周面に複数の反射面（６）を有する円盤状
   のミラー部材（３）と、 前記ミラー部材（３）を回動可能に軸支すると共に、該
   ミラー部材（３）をその中心軸に対して所定角度偏心さ
   せた状態で支持する軸部材（５）と、 前記軸部材（５）に接続され、前記ミラー部材を該軸部
   材まわりに回動させる駆動手段（４）とを具備すること
   を特徴とするスキャナ装置。