JP2004361315A - レーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２次元走査領域における観察ポイントの密度をより密にすることができるレーダ装置の提供。
【解決手段】スキャナ６に設けられたスキャナミラー１１には、表裏両面の各々に反射面が形成されており、スキャナミラー１１は縦振動および横振動する。互いに対向する一対のレーザダイオード７ａ，７ｂから出射されたレーザパルス光Ｌａ，Ｌｂはスキャナミラー１１の表裏面にそれぞれ入射し、表裏面で反射されたレーザパルス光Ｌａ，Ｌｂは反射ミラー１０ａ，１０ｂで反射されて観測対象に向けて送出される。スキャナミラー１１の振動角をθｄｅｇとしたとき、スキャナ６は水平面に対して傾斜角（４５−θ／２）ｄｅｇに設定されている。その結果、レーザパルス光Ｌａによる観測領域とレーザパルス光Ｌｂによる観測領域とが上下に隣接することになり、水平中央付近の観察点の密度が向上する。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に搭載されるレーダ装置において、２次元スキャナを用いて車両周囲に存在する障害物や先行車までの距離や形状を検出するレーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
障害物や先行車までの距離や形状を検出するレーダ装置において、マイクロスキャナを用いることによりレーザ光を２次元走査するものがある。そのようなマイクロスキャナとしてスキャナミラー面を縦横の２方向に振動させるものがあり、レーザダイオードからのパルス光を振動しているスキャナミラー面で反射して２次元走査するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。従来、２次元走査の方式としては直線的な走査方式であるラスタースキャンがあるが、上述したマイクロスキャナを用いるものでは、正弦波信号によりミラーを駆動させて走査を行うリサージュスキャン方式が用いられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１０１４７４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リサージュスキャンを用いた場合には、スキャナミラーの振動は正弦波信号で駆動されているため、照射対象の上下左右周辺領域において照射する時間の割合が大きくなりやすい。その結果、走査領域の水平中央付近の観測ポイントが疎になる傾向があるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、２次元走査を行うレーダ装置において、２次元走査領域における観察ポイントの密度をより密にすることができるレーダ装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のレーダ装置では、スキャナに設けられたスキャナミラーは、板部材の表裏両面の各々に波動信号を反射する反射面を形成したものであり、板部材に沿った互いに直交する２つの軸に関してそれぞれ回転振動する。信号発生装置から出射された波動信号は、スキャナを挟んで互いに対向する一対の出射位置からスキャナミラーの各反射面に入射し、スキャナミラーで反射された波動信号は反射ミラーで反射されて観測対象に向けて送出され、観測対象で反射された波動信号は信号受信装置で受信される。そして、スキャナミラーの振動角をθｄｅｇとしたときに、信号発生装置による波動信号の出射方向と直交する平面に対する前記スキャナの傾斜角は（４５−θ／２）ｄｅｇに設定されることを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、スキャナに設けられたスキャナミラーの表裏両面に反射面を設け、信号発生装置により、スキャナを挟んで互いに対向する一対の出射位置からスキャナミラーの各反射面に向けて波動信号をそれぞれ出射し、かつ、波動信号の出射方向と直交する平面に対するスキャナの傾斜角を（４５−θ／２）ｄｅｇに設定したので、レーダ装置の観測領域の水平中央付近で観測ポイントを増やすことができ、検知性能の向上を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明によるレーダ装置１の一実施の形態を示すブロック図であり、レーダ装置１は、信号送出部２と、信号受信部３と、信号処理部４とから構成されている。図１に示すレーダ装置１は自動車等の車両に搭載されるものであり、本実施の形態ではパルス方式の赤外レーザと光学式スキャナとを用いた赤外レーザレーダ装置を例に説明する。図１に示すようにｘ、ｙ、ｚ軸を設定すると、ｘ軸方向は水平方向に、ｚ軸方向が鉛直方向に、ｙ軸方向が車両の前後方向にそれぞれ対応している。
【０００９】
なお、レーダ装置としては、本実施の形態のように赤外光を用いるレーザレーダの他に、電磁波を用いる電波レーダなどがある。また、レーダ方式としては、短時間のパルス信号を送信し、対象物で反射されて戻ってきたパルス信号を受信するまでの時間を測定して距離を算出するパルス方式や、三角波で周波数変調や振幅変調した連続波を送信し、反射信号の周波数変位や位相変位により距離を算出するＣＷ方式などがある。
【００１０】
信号送信部２には、赤外線レーザパルス光（以下、レーザパルス光と呼ぶ）を発生するレーザダイオード７ａ，７ｂと、レーザパルス光をスキャナ６で走査するビーム走査部１９と、スキャナ６の駆動信号をビーム走査部１９に出力するスキャナ駆動部５とを備えている。信号受信部３は対象物で反射されたレーザパルス光を検出するものであり、フォトダイオード８と光学レンズ９とから構成されている。
【００１１】
信号処理部４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ，ＲＡＭなどから構成され、機能的には第１送信パルス発生部４１ａと、第２送信パルス発生部４１ｂと、送信方位検出部４２と、スキャナ６を駆動する駆動信号の周波数や振幅を調整する駆動信号調整部４３と、距離検出部４４と、先行車認識ロジック部４５とを有し、対象物までの距離や対象物の方位、形状などを算出する。第１送信パルス発生部４１ａはレーザダイオード７ａの発光を指令する発光命令Ｓ１を信号送信部２に出力し、第２送信パルス発生部４１ｂはレーザダイオード７ｂの発光を指令する発光命令Ｓ２を信号送信部２に出力する。
【００１２】
図２は、レーザ発光のためのトリガ信号と、レーザダイオード７ａ，７ｂで発生する発光パルスと、信号受信部３のフォトダイオード８が反射光を受光したときの受光信号との時間関係を示すタイムチャートである。トリガ信号は上述した発光命令Ｓ１，Ｓ２に対応するものである。信号処理部４からパルス幅τのトリガ信号が信号送信部２に送られると、信号送信部２のレーザダイオード７ａ，７ｂはトリガ信号に同期して交互にパルス幅τのレーザパルス光Ｌａ，Ｌｂを発生する。
【００１３】
例えば、最初のトリガ信号でレーザダイオード７ａからレーザパルス光Ｌａが出射され、２番目のトリガ信号でレーザダイオード７ｂからレーザパルス光Ｌｂが出射され、３番目のトリガ信号で再びレーザパルス光Ｌａが出射される。そのため、何番目の信号かというトリガ信号のタイミングから、レーザダイオード７ａ，７ｂのいずれが発光されたかを認識することができる。
【００１４】
レーザダイオード７ａ，７ｂから出射されたレーザパルス光Ｌａ，Ｌｂはビーム走査部１９から送出され、対象物で反射されたレーザパルス光が信号受信部３の光学レンズ９を通してフォトダイオード８で受光される。例えば、レーザパルス光を送出してから反射光が受光されるまでの時間をΔｔ、光速をＣとすると、レーダ装置と対象物までの距離Ｄは次式（１）で算出される。
【数１】
Ｄ＝Ｃ・Δｔ／２ … （１）
【００１５】
対象物までの距離算出は図１の距離検出部４４で行われるが、実際の距離算出に際しては、トリガ信号（発光命令Ｓ１，Ｓ２）が出力されてから、対象物からの反射光がフォトダイオード８で受光され、その受光情報が信号処理部４に送られてくるまでの時間差に基づいて算出される。その際、回路内の信号送受信の遅延時間などを考慮に入れた補正が行われる。
【００１６】
送信方位検出部４２では、発光命令Ｓ１，Ｓ２のいずれの指令によりレーザダイオード７ａ，７ｂを発光させたかという情報と、その指令を出力した時点でのスキャナ６のミラー面の角度から算出されるレーザ光の送出方位とから、対象物の方位を算出する。先行車認識ロジック部４５では、所定の観測時間内に２次元走査を行って得られた対象物の２次元情報から、車両認識ロジックなどを用いて先行車の同定を行う。得られた先行車情報や障害物情報などは車両側のＣＰＵへ送信され、車両側のＡＣＣコントローラ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）によって先行車までの距離が設定車間距離となるように先行車追従制御が行われる。
【００１７】
《ビーム走査部１９の詳細説明》
図３、４はビーム走査部１９の概略構成を示す図であり、図３はビーム走査部１９をレーザ光送出方向（図１のｙ軸正方向）から見た図であり、図４はレーザダイオード７ａ側（図１のｚ軸正方向）から見た平面図である。レーザダイオード７ａ，７ｂは、ｚ軸方向にスキャナ６を挟んで対向配置されている。スキャナ６の中央部分にはレーザ光反射用のスキャナミラー１１が設けられており、スキャナミラー１１の表面（レーザダイオード７ａに対向する面）および裏面（レーザダイオード７ｂに対向する面）は反射面になっている。
【００１８】
スキャナミラー１１の反射面はｙ軸に沿って設けられており、後述するようにスキャナ６に対して振動角θで振動する。スキャナ６はｘ軸（水平面）に対して傾斜角が（４５−θ／２）ｄｅｇとなるように配置されている。１０ａ，１０ｂは、スキャナミラー１１で反射されたレーザパルス光Ｌａ，Ｌｂを車両前方方向（ｙ軸正方向）に反射する反射ミラーである。図４に示すように反射ミラー１０ａ，１０ｂはｘ軸方向にスキャナ６を挟んで対称に配置され、かつ、各反射面がｙ軸に対して傾斜角４５ｄｅｇで配置されている。
【００１９】
図５はスキャナ６の構成を示す図であり、スキャナミラー１１の表面側から見た図である。スキャナ６はダブルジンバル型マイクロスキャナの構成を有している。スキャナ６の中央部に設けられたスキャナミラー１１は、横梁１２ａを介して矩形枠状のミラーサポート１３により支持されている。上述したように、スキャナミラー１１は表裏両面が反射ミラーになっている。さらに、ミラーサポート１３は縦梁１２ｂを介してスキャナ基板１４に支持されている。
【００２０】
スキャナ基板１４の外側には二対の永久磁石１５ａ，１５ｂが配置されており、永久磁石１５ａはスキャナ基板１４に対して図示上下方向の磁界を印加し、永久磁石１５ｂはスキャナ基板１４に対して図示左右方向の磁界を印加する。図示していないが、スキャナミラー１１の裏面外枠部分の反射面として使用していない部分、および、ミラーサポート１３の裏面外枠部分にはコイル配線が形成されている。すなわち、各外枠に沿って矩形状に配線を設けることにより、コイルが形成されている。これらのコイルに不図示の電源により電流を流すと、永久磁石１５ａ，１５ｂの磁界の作用によってコイル配線にローレンツ力が発生する。
【００２１】
例えば、永久磁石１５ａの磁界の作用によってスキャナミラー１１が横梁１２ａを軸としてＲ１のように回転させられ、永久磁石１５ｂの磁界の作用によってスキャナミラー１１を支持するミラーサポート１３が縦梁１２ｂを軸としてＲ２のように回転させられる。そのため、各コイルに交流電流を流すと、スキャナミラー１１が横梁１２ａを軸として縦振動し、ミラーサポート１３が縦梁１２ｂを軸として横振動する共振振動が発生する。その結果、スキャナミラー１１で反射されたレーザパルス光Ｌａ，Ｌｂは２次元走査されることになる。スキャナミラー１１が振動角θで振動する場合、スキャナミラー１１が傾いていない状態を０ｄｅｇとし、その状態から−θ／２〜＋θ／２の範囲で振動する。
【００２２】
スキャナミラー１１の振動駆動は、上述したスキャナ駆動部５（図１参照）の駆動信号により制御される。図６はスキャナ駆動部５の詳細を示すブロック図である。上述した縦振動および横振動に対応して、スキャナ駆動部５には縦振動駆動に関する信号系と横振動駆動に関する信号系とが設けられている。すなわち、縦振動に関する縦駆動信号発生器５１ａおよび利得可変増幅器５２ａと、横振動に関する横駆動信号発生器５１ｂおよび利得可変増幅器５２ｂとを備えている。なお、以下では縦駆動信号発生器５１ａにより発振される正弦波の縦振動信号を縦駆動信号、横駆動信号発生器５１ｂにより発振される正弦波の横振動信号を横駆動信号と呼ぶ。
【００２３】
縦駆動信号発生器５１ａと横駆動信号発生器５１ｂで発振された正弦波の縦駆動信号と横駆動信号は、信号処理部４の駆動信号調整部４３（図１参照）から入力される制御信号に応じて周波数が調整され、利得可変増幅器に出力される。利得可変増幅器５２ａ，５２ｂは、入力された駆動信号を信号処理部４からの調整値に基づき信号増幅を行った後に、縦駆動信号および横駆動信号をスキャナ６に送る。なお、縦駆動信号および横駆動信号は、スキャナ６の共振周波数付近の周波数に初期設定されている。この共振周波数は梁１２ａ，１２ｂの捻れに関する共振周波数であり、１次共振，２次共振などのいずれの共振周波数でもよい。
【００２４】
図３に戻って、レーザダイオード７ａから出射されたレーザパルス光Ｌａは、スキャナミラー１１の表面で反射されて反射ミラー１０ａの方向へと光路を変える。一方、レーザダイオード７ｂから出射されたレーザパルス光Ｌｂは、スキャナミラー１１の裏面で反射されて反射ミラー１０ｂの方向へと光路を変える。図７は、スキャナミラー１１が振動角θで振動したときのレーザパルス光Ｌａ，Ｌｂの走査範囲を説明する図である。スキャナミラー１１がスキャナ６に対して傾いていない状態（０ｄｅｇ）では、スキャナミラー１１の水平方向に対する傾斜角は（４５−θ／２）ｄｅｇとなる。
【００２５】
レーザパルス光Ｌａはスキャナミラー１１の表面で反射されて、反射ミラー１０ａ（図３参照）が配置されている図示左方向に進行する。一方、レーザパルス光Ｌｂはスキャナミラー１１の裏面で反射されて、反射ミラー１０ｂの配置されている図示右方向に進行する。上述したように、スキャナ６に対して傾いていない状態（０ｄｅｇ）では、スキャナミラー１１は水平方向に対して（４５−θ／２）ｄｅｇだけ傾いているので、レーザパルス光Ｌａ，Ｌｂは水平から角度θｄｅｇだけ傾いた方向に反射される。スキャナミラー１１をスキャナ６に対して＋θ／２ｄｅｇだけ傾けると、レーザパルス光Ｌａ，Ｌｂの入射角は４５ｄｅｇとなるためそれぞれ水平方向に反射される。逆に、スキャナミラー１１をスキャナ６に対して−θ／２ｄｅｇだけ傾けると、レーザパルス光Ｌａ，Ｌｂは水平から角度２θｄｅｇだけ傾いた方向に反射される。
【００２６】
このように、レーザパルス光Ｌａは水平よりも上側に反射されるので、図３に示すように、反射ミラー１０ａはスキャナ６に対して水平方向よりも上側に偏って配置されている。逆に、レーザパルス光Ｌｂは水平方向よりも下側に反射されるので、反射ミラー１０ｂはスキャナ６に対して水平方向よりも下側に偏って配置されている。各反射ミラー１０ａ，１０ｂで反射されたレーザパルス光Ｌａ，Ｌｂは、それぞれｙ軸正方向（車両前方）に送出される。
【００２７】
レーザパルス光Ｌａ，Ｌｂは、図７に示したようにスキャナミラー１１の縦振動により上下方向（ｚ軸方向）に走査される。さらに、図４，５に示したスキャナミラー１１の横振動Ｒ２によって、レーザパルス光Ｌａ，Ｌｂは水平方向（ｘ軸方向）に走査される。すなわち、レーザパルス光Ｌａ，Ｌｂは、それぞれリサージュスキャンにより２次元走査される。
【００２８】
図８は本実施の形態のレーダ装置の走査結果を示す図である。図８において、黒丸Ｂはレーザパルス光Ｌａによる観測ポイントを示しており、白丸Ｗはレーザパルス光Ｌｂによる観測ポイントを示している。すなわち、全観測領域Ａは上下２つの観測領域Ａ１，Ａ２からなり、観測領域Ａ１はレーザパルス光Ｌａによる観測領域であり、観測領域Ａ２はレーザパルス光Ｌｂによる観測領域である。このことは、図７においてレーザパルス光Ｌａが水平より上側に反射され、レーザパルス光Ｌｂが水平より下側に反射されることからも容易に理解できる。
【００２９】
観測領域Ａ１，Ａ２におけるレーザパルス光Ｌａ，Ｌｂの２次元走査はリサージュスキャンで行われるため、レーザパルス光Ｌａ，Ｌｂの発光が各々一定時間間隔である場合、各観測領域Ａ１，Ａ２の上下左右端部付近の観測点数は領域中央部付近よりも多くなっている。その結果、全観測領域Ａを考えた場合、観測領域Ａ１，Ａ２が隣接する領域Ａの中央部付近で観測点が密になる。
【００３０】
図９は比較例を示す図であり、一般的に行われているように１つのレーザダイオードと２次元スキャナを使って走査した場合の走査結果である。観測領域Ｃの範囲は図８の全観測領域Ａの範囲と同一である。この場合、走査がリサージュスキャンであるため、観測領域Ｃの端部付近で観測点が密になっていて、観測領域Ｃの水平中央付近は端部付近に比べて疎になっている。
【００３１】
図８に示す観測領域Ａ１，Ａ２は、図９に示す観測領域Ｃを観測ポイント数を変えずに上下方向に１／２に縮小して隣接配置したものであり、観測ポイント数の密度がより高くなっている。そのため、レーザダイオードの発光数が同じであっても図８の場合はより高密度の観測を行うことができる。また、レーザダイオードを１つしか用いない装置では、スキャナの縦方向振動角は本実施の形態の振動角θに対して２θ必要になる。すなわち、所定の必要上下検知角に対して、本実施の形態では、スキャナ６の縦方向走査の振動角は従来の半分でよいことになり、製品の信頼性を向上させることができる。
【００３２】
また、図１０に示すタイムチャートのＤ領域は、スキャナミラー１１の水平に対する傾斜角が４５ｄｅｇに近く、観察領域中央付近を走査するタイミングを示している。Ｄ領域のようにビーム照射角度が上下検知角度分解能（例えば０．５度）以下である状態で、破線Ｐ１，Ｐ２で示すようにレーザダイオード７ａ，７ｂを同時に発光すれば領域水平中央付近の検出感度が向上し、最大検知距離を約１９％（＝２^１／４）延長することができる。
【００３３】
さらに、図８の領域Ａ１の上端部付近および領域Ａ２の下端部付近では観測点が不必要に密になっている。図１０の領域Ｅは、領域Ａ１の上端部付近および領域Ａ２の下端部付近を走査するタイミング、すなわち、スキャナミラー１１の水平に対する傾斜角が（４５−θ）ｄｅｇに近いタイミングを示している。このＤ領域において、破線Ｐ３，Ｐ４で示すようにレーザダイオード７ａ，７ｂの発光を停止することで、不要なデータ数の増加を抑制して信号処理の軽減が図れるとともに、レーザダイオード７ａ，７ｂの耐久性向上を図ることができる。
【００３４】
［第１変形例］
図１１は本実施の形態の第１変形例を示す図である。図３に示した例では、スキャナ６の傾斜角を（４５−θ／２）ｄｅｇに保持していたが、図１１に示す第１変形例ではスキャナ６の傾斜角を変えることができる角度変更機構２０を設けた。さらに、反射ミラー１０ａの下端部近傍に受光素子２１ａを、反射ミラー１０ｂの上端部近傍に受光素子２１ｂを配設した。なお、角度変更機構２０には例えばモータ等が用いられ、角度変更機構２０は角度コントローラ２２によって制御される。受光素子２１ａ，２１ｂにはフォトダイオードなどが用いられる。
【００３５】
ところで、温度変化や経時変化などによりスキャナミラー１１の振動角θが変化した場合、図８に示した観測領域Ａ１，Ａ２の縦方向の幅が変化する。例えば、振動角θが大きくなると領域Ａの水平中央付近で領域Ａ１，Ａ２が重なり合い、振動角θが小さくなると領域Ａ１と領域Ａ２との間に隙間ができてしまう。そこで、図１１に示す第１変形例では、反射ミラー１０ａ，１０ｂを外れたレーザパルス光Ｌａ，Ｌｂを受光素子２１ａ，２１ｂで受光し、受光素子２１ａ，２１ｂの出力信号の変化を角度コントローラ２２で検出し、その検出結果に基づいて角度変更機構２０を駆動してスキャナ６の傾斜角が最適値となるように調整する。
【００３６】
図１２はスキャナ６の傾斜角と受光素子２１ａ，２１ｂの受信レベルとの関係を示す図である。例えば、スキャナ傾斜角が４５ｄｅｇの場合には、レーザパルス光Ｌａ，Ｌｂは水平方向を中心としてその上下に反射されるので、受光素子２１ａ，２１ｂの受信レベルは傾斜角（４５−θ／２）ｄｅｇの場合の信号レベル（図１２の設定値）に比べて大きくなる。逆に、傾斜角が（４５−θ／２）ｄｅｇよりも小さくなると、信号レベルは設定値よりも小さくなる。そこで、温度変化や経時変化等によって信号レベルが変化した場合は、図１２に基づいて角度変更機構２０によりスキャナ６の傾斜角を変更する。
【００３７】
角度コントローラ２２で行われる制御の一例を、図１３の制御フローチャートを用いて説明する。この制御は、観測を開始してから適宜行われるものであって、所定の時間ごとに行ってもよいし、所定の制御前または制御後毎に行うようにしてもよい。
【００３８】
ステップＳ１０では、受信素子２１ａ，２１ｂの受信レベルの平均値が所定許容範囲以内であるかどうかを判定する。受信レベルの平均値が所定許容範囲以内であった場合には受信レベルは適正であると判定し、観測動作をそのまま継続する。受信レベルの平均値が所定許容範囲外である場合には受信レベルは適正でないと判定し、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では受信レベルの平均が所定許容範囲より大きいか否かを判定し、所定許容範囲より大きいと判定するとステップＳ１２に進み、そうでない場合にはテップＳ１３に進む。ステップＳ１２では、スキャナ６の傾斜角を一定角度だけ減少させてステップＳ１０に戻る。一方、ステップＳ１３では、スキャナ６の傾斜角を一定角度だけ増加させてステップＳ１０に戻る。
【００３９】
このように、受光素子２１２１ａ，２１ｂの受信レベルに応じてスキャナ６の傾斜角を調整することにより、温度変化や経時変化により振動角θが変化した場合でも、全観測領域Ａ（図８参照）の水平中央付近の観測点数を密に維持することができる。なお、レーザダイオード７ａ，７ｂからレーザパルス光Ｌａ，Ｌｂを送出して観測開始後に、スキャナ６の共振周波数が周辺温度の変化などの影響により遷移することがある。このような場合にも、所定の２次元走査領域内で観測を行うために、共振周波数の変化に応じてスキャナ６の傾斜角を変更するような制御を行う。
【００４０】
上述したように、観測開始後にスキャナ６の振動角θや共振周波数が変動して走査領域が減少したり増加したりして、二つの観察領域Ａ１，Ａ２に隙間ができたり重なりができたりする状況になった場合でも、随時、スキャナ６の傾斜角を調整するので、二つの観察領域Ａ１，Ａ２が常に隣接する状況を作り出すことができ、水平中央付近の観測域が密な２次元走査を行うことができる。
【００４１】
［第２変形例］
図１４は上述した実施の形態の第２変形例を示す図である。図１４は図８に対応する図であり、ビーム走査部１９の概略構成を示している。第２変形例では、発光源であるレーザダイオード７が１つだけ設けられている。２６は２分岐の光ファイバー線路などを用いた２分岐光伝送線路であり、２分岐光伝送線路２６には入射部２６ｃから入射した光を分岐した一方の伝送線路２６ａまたは他方の伝送線路２６ａのいずれかに切り換える伝送切換装置２７が設けられている。各伝送線路２６ａ，２６ｂの終端には、スキャナ６を挟んで互いに対向する照射部２６ｄ，２６ｅが設けられている。
【００４２】
上述した実施の形態では、２つのレーザダイオード７ａ，７ｂを交互に発光させてレーザパルス光Ｌａ，Ｌｂをスキャナ６に設けられたスキャナミラー１１の表裏面に入射させたが（図３参照）、第２変形例ではレーザダイオード７からのレーザパルス光Ｌを発光タイミング毎に伝送切換装置２７で切り換えることにより、レーザパルス光Ｌをスキャナ６に設けられたスキャナミラー１１の表裏面に交互に照射するようにした。そのため、１つのレーザダイオード７しか使用していないにもかかわらず、２つのレーザダイオード７ａ，７ｂを用いた図３の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
図１５は、図１１のレーザダイオード７ａ，７ｂに代えて、図１４で用いたレーザダイオード７，２分岐光伝送線路２６および伝送切換装置２７を用いたものであり、図１１の場合と同様の効果を奏することができる。
【００４４】
以上説明したように、本発明は、スキャン方式がリサージュスキャンとなる２次元スキャナを用いたレーダ装置において、スキャナ６のスキャナミラー１１の表裏両面に反射面を設け、対向して配置した２つのレーザダイオード７ａ、７ｂや照射部２６ｄ，２６ｅの間にスキャナ６の傾斜角（４５−θ／２）ｄｅｇで配置するようにした。その結果、目的の観測領域の水平中央付近で観測ポイントを増やすことができ、検知性能の向上を図ることができる。
【００４５】
以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、、および、レーザダイオード７と２分岐光伝送線路２６との組み合わせおよびレーザダイオード７ａ，７ｂはそれぞれ信号発生装置を構成し、レーザダイオード７は信号発生源を、伝送切換装置２７は切換手段をそれぞれ構成する。
【００４６】
なお、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。例えば、上述した実施の形態では、スキャナ６の駆動方法として電磁方式を用いたものについて説明したが、静電方式、圧電方式、磁歪膜方式などの駆動方法を用いてもよい。また、赤外線を用いるレーザレーダ以外に、可視光を用いるレーザレーダ、電波を用いる電波レーダ、超音波を用いる超音波レーダ、その他のレーダ装置にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるレーダ装置１の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】トリガ信号、発光パルスおよび受光信号の時間関係を示すタイムチャートである。
【図３】ビーム走査部１９をレーザ光送出方向から見た図である。
【図４】ビーム走査部１９をレーザダイオード７ａ側から見た平面図である。
【図５】スキャナ６の概略構成を示す図である。
【図６】スキャナ駆動部５の詳細を示すブロック図である。
【図７】スキャナミラー１１が振動角θで振動したときのレーザパルス光Ｌａ，Ｌｂの走査範囲を説明する図である。
【図８】本実施の形態のレーダ装置の走査結果を示す図である。
【図９】比較例を示す図である。
【図１０】レーザダイオード７ａ，７ｂの発光タイミングの変形例を示すタイムチャートである。
【図１１】本実施の形態の第１変形例を示す図である。
【図１２】スキャナ６の傾斜角と受光素子２１ａ，２１ｂの受信レベルとの関係を示す図である。
【図１３】角度コントローラ２２で行われる制御の一例を示すフローチャートである。
【図１４】本実施の形態の第２変形例を示す図である。
【図１５】第２変形例において、受光素子２１ａ，２１ｂを設けた場合を示す図である。
【符号の説明】
１ レーダ装置
２ 信号送出部
３ 信号受信部
４ 信号処理部
６ スキャナ
７，７ａ，７ｂ レーザダイオード
８ フォトダイオード
９ 光学レンズ
１０ａ，１０ｂ 反射ミラー
１１ スキャナミラー
１２ａ，１２ｂ 梁
１３ ミラーサポート
１４ スキャナ基板
１５ａ，１５ｂ 永久磁石
１９ ビーム走査部
２０ 角度変更機構
２２ 角度コントローラ
２１ａ，２１ｂ 受光素子
２６ ２分岐光伝送線路
２６ａ，２６ｂ 伝送線路
２６ｃ 入射部
２６ｄ，２６ｅ 照射部
２７ 伝送切換装置
４１ａ 第１送信パルス発生部
４１ｂ 第１送信パルス発生部
４２ 送信方位検出部
４３ 駆動信号調整部
４４ 距離検出部
４５ 先行車認識ロジック部

Claims (6)

1. 板部材の表裏両面の各々に波動信号を反射する反射面を形成したスキャナミラーを、前記板部材に沿った互いに直交する２つの軸に関してそれぞれ回転振動するスキャナと、
   前記スキャナを挟んで互いに対向する一対の出射位置から前記スキャナミラーの各反射面に向けて前記波動信号をそれぞれ出射する信号発生装置と、
   前記スキャナミラーで反射された前記波動信号を反射して観測対象に向けて送出する反射ミラーと、
   前記観測対象で反射された前記波動信号を受信する信号受信装置とを備え、
   前記スキャナミラーの振動角をθｄｅｇとしたときに、前記信号発生装置による波動信号の出射方向と直交する平面に対する前記スキャナの傾斜角を（４５−θ／２）ｄｅｇに設定したことを特徴とするレーダ装置。
2. 請求項１に記載のレーダ装置において、
   前記信号発生装置は、前記平面に対する前記スキャナミラーの傾斜角が４５ｄｅｇの近傍領域である場合には、前記一対の出射位置から前記スキャナミラーの各反射面に前記波動信号を同時に出射し、前記傾斜角が前記近傍領域外である場合には、前記一対の出射位置から前記スキャナミラーの各反射面に前記波動信号を交互に出射することを特徴とするレーダ装置。
3. 請求項１または２に記載のレーダ装置において、
   前記スキャナミラーで反射された波動信号であって前記反射ミラーに入射しない波動信号を検出する検出素子と、
   前記スキャナの傾斜角を変更する角度変更手段と、
   前記検出素子の検出レベルに基づいて角度変更手段を制御し、前記スキャナの傾斜角を最適値に調整する制御手段とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のレーダ装置において、
   前記信号発生装置は、前記平面に対する前記スキャナミラーの傾斜角が（４５−θ）ｄｅｇの近傍領域である場合には、前記波動信号の出射を停止することを特徴とするレーダ装置。
5. 請求項１，３および４のいずれかに記載のレーダ装置において、
   前記信号発生装置は、
   波動信号を発生する１つの信号発生源と、
   前記信号発生源で発生した波動信号が入射する入射部、および、前記一対の出射位置のそれぞれに設けられて前記入射部から入射した波動信号を出射する２つの照射部を備える信号伝送路と、
   前記入射部に入射した波動信号を前記２つの照射部のいずれか一方から出射するように選択的に切り換える切換手段とを備えることを特徴とするレーダ装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のレーダ装置において、
   前記波動信号は、赤外線パルス光であることを特徴とするレーダ装置。

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