(57)【要約】【課題】  スキャナ最大振れ角の絶対値を検出して振幅量を一定に保ち、安定した物標認識を可能としたレーダ装置を提供する。【解決手段】  レーザダイオード２２と、縦横に振動することにより、レーザダイオード２２から送出された信号を用いて２次元走査を行う２次元スキャナ２１と、２次元スキャナ２１を介して送出された信号の反射信号を受信する信号受信部３とを備え、振幅角度計測装置により２次元スキャナの振れ角位置を光学的に計測する。光学的計測手法として、２次元スキャナ２１の反射面の表と裏で反射する構造とし、振幅角度計測用の発光素子２３の光が反射面で反射されて形成される２次元走査領域投影面の所定位置に、振幅角度計測用の受光素子としてフォトダイオードまたは２次元ＰＳＤを配置し、該振幅角度計測素子における受光の有無により２次元スキャナ２１の反射面の最大振幅角度を計測する。【選択図】    図１
2005077288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を送出する信号送出装置と、
縦横に振動することにより、前記信号送出装置から送出された前記信号を用いて２次元走査を行う２次元スキャナと、
前記２次元スキャナを介して送出された前記信号の反射信号を受信する信号受信装置と、
前記２次元スキャナの振れ角位置を光学的に計測する振幅角度計測装置と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記振幅角度計測装置は、前記２次元スキャナの２次元走査領域における縦1辺の箇所および横1辺の箇所にそれぞれ配置される受信素子を備えることを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記振幅角度計測手段は、前記２次元スキャナの２次元走査領域における角部１箇所に配置される受信素子を備えることを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記振幅角度計測手段は、前記２次元スキャナの２次元走査領域における縦横４辺の箇所にそれぞれ配置される受信素子を備えることを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記振幅角度計測手段は、前記２次元スキャナの２次元走査領域において対角となる角部２箇所にそれぞれ配置される受信素子を備えることを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記２次元スキャナを介して送出された前記信号を送信信号と第２の信号とに分配する信号分配手段を備え、
前記信号受信装置は、前記信号分配手段を介して送出された前記送信信号の反射信号を受信し、
前記振幅角度計測手段は、前記信号分配手段を介して送出された第２の信号を用いて前記２次元スキャナの振れ角位置を光学的に計測することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元スキャナを用いて周囲に存在する物標までの距離や形状を検出するレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーダ装置として、マイクロスキャナ等の２次元スキャナを用いて、該２次元スキャナのミラー面にレーザダイオードからのレーザ光を反射させることで２次元走査を行うものがある。この２次元スキャナを用いたレーダ装置は、例えば図１２に示すように、縦横の２方向にミラー面が振動する２次元スキャナ２２１を備え、送信パルス発生部２４１からの発光命令によりレーザダイオード２２２から送出されたレーザ光を２次元スキャナ２２１のミラー面に入射させ、信号処理部２０４の周波数制御に基づき２次元スキャナ駆動部２２４により２次元スキャナ２２１のミラー面を縦および横方向に振動させてレーザ光をスキャンすることで２次元走査を行う。また、物標認識は、送出したレーザ光と物標に反射して戻ってきたレーザ光の時間差に基づき物標までの距離を検出し、２次元スキャナ２２１の変位角度情報に基づきレーザ光の送出方位を検出し、検出したこれら距離および方位に基づき２次元観測データを生成して行う。
【０００３】
ここで、２次元スキャナ２２１のスキャナ振れ角の変位量検出手法としては、特開２００２−３５０７５４号公報に開示されている「振動状態検出装置」のように、ミラー可動部に永久磁石を固定し、磁気センサによって振れ角を検出するものや、或いは、特開平９−１０１４７４号公報に開示されている「光スキャナ装置」のように、振動ミラーの梁部に圧電素子を接着し、その曲げ運動による電圧変位量を検出するものがある。
【特許文献１】特開２００２−３５０７５４号公報
【特許文献２】特開平９−１０１４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された磁気センサを用いる方法では、主に１次元のスキャン運動に対応するものであるため２次元スキャナに適用できないという問題があった。
【０００５】
また、特許文献２に開示された圧電素子を用いた方法では、素子の物理的制約から接着する梁部にある程度の大きさや厚さを確保する必要があり、大振幅の振れ角を得ることができない。また、他方で、２次元スキャナを電磁方式でパルス駆動した時の逆起電力信号を検出する手法もあるが、この手法を用いた場合でも相対的な変位量しか得られず、周囲の環境変化や外乱によってスキャナの最大振れ角が変動しても、その絶対値を検出できないため、一定の振幅を保つ事ができないという問題があった。  本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、２次元スキャナを用いて周囲に存在する物標までの距離や形状を検出するレーダ装置において、スキャナ最大振れ角の絶対値を検出して振幅量を一定に保ち、安定した物標認識を可能としたレーダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を解決するため、本発明は、信号を送出する信号送出装置と、縦横に振動することにより、前記信号送出装置から送出された前記信号を用いて２次元走査を行う２次元スキャナと、前記２次元スキャナを介して送出された前記信号の反射信号を受信する信号受信装置と、前記２次元スキャナの振れ角位置を光学的に計測する振幅角度計測装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、振幅角度計測装置により２次元スキャナの振れ角位置を光学的に計測ことにより、縦横の振動により２次元走査を行う２次元スキャナを用いたレーダ装置において、２次元走査領域の最大振幅角度を得ることができるようになり、逆起電力信号で得られる振動波形の位相と組み合わせることで、スキャナ反射面の角度を正確に求めることができ、振幅量を一定に保って安定した物標認識が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明のレーダ装置の実施例について、［第１実施例］、［第２実施例］の順に図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、レーダ装置の適用例として車載用を想定し、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両までの距離や形状を検出することを想定するが、本発明のレーダ装置およびレーダ装置の物標認識方法の適用範囲がこれに限定されないものであることはいうまでもない。
【０００９】
また、レーダ装置としては、赤外光を用いるレーザレーダや電磁波を用いる電波レーダなどがある。また、レーダ方式には、短時間のパルス信号を送信し、物標に反射し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方式がある。以下では、光学式スキャナを赤外レーザレーダ装置に用いて、パルス方式を採用した方法について説明する。
【第１実施例】
【００１０】
図１は本発明の第１実施例に係るレーダ装置の構成図である。図１において、本実施例のレーダ装置は、信号送出部２、信号受信部３および信号処理部４を備えて構成されている。
【００１１】
信号送出部２は、レーザダイオード２２、ビーム走査部２６および２次元スキャナ駆動部２４（図中、２Ｄスキャナ駆動部）を備えた構成である。レーザダイオード２２は、信号処理部４からの発光命令に基づき赤外線レーザ光（以下、レーザ光と呼ぶ）を送出する。また、ビーム走査部２６はレーザ光を前方に走査するが、後で詳述する（図５参照）ように、ビーム走査部２６は、反射面の表と裏で反射し、反射面が縦横に２次元共振振動する２次元スキャナ２１と、２次元スキャナ２１の反射面の最大振幅角度を計測する振幅角度計測用受光素子としてのフォトダイオード２５ａ，２５ｂ、もしくは２次元ＰＳＤ２７と、振幅角度計測用の発光素子２３とを備えて構成されている。さらに、２次元スキャナ駆動部２４は、信号処理部４からの振幅制御および周波数制御に基づき２次元スキャナ２１の共振動作を制御する。
【００１２】
次に、信号受信部３は、フォトダイオード３１および光学レンズ３２を備えて構成されている。
【００１３】
さらに、信号処理部４は、送信パルス発生部４１、送信方位検出部４２、駆動信号調整部４３、距離検出部４４および物標認識ロジック部４６を備えて構成されている。信号処理部４は、具体的にはＣＰＵ、ＲＯＭ，ＲＡＭなどで実現され、信号処理部４内の各部は、ＣＰＵ上で実行されるプログラムおよびＣＰＵ周辺の回路等で具体化されることになる。
【００１４】
まず、送信パルス発生部４１はレーザダイオード２２に対して発光命令を出力する。また、駆動信号調整部４３は２次元スキャナ２１を駆動する周波数と振幅を調整するべく、２次元スキャナ駆動部２４に対して制御指令を出力する。また、送信方位検出部４２はレーザ光の送出方位を検出するが、送信方位検出部４２による送出方位の算出は、レーザ光が送出された時点でのビーム走査部１９から得られる２次元スキャナ２１内のミラー面の最大振幅角度と、２次元スキャナ駆動部２４から得られる２次元スキャナ２１内のミラー面の振れ角位置からレーザ光の送出方位を検出することにより行う。
【００１５】
また、距離検出部４４は物標までの距離を検出するが、距離検出部４４による距離の検出は、信号送信部２のレーザダイオード２２にレーザ光を送出させる発光命令を送信パルス発生部４１から送信してから、信号受信部３のフォトダイオード３１において物標に反射して戻ってきたレーザ光を受光し、受光した信号が信号処理部４に送られてくるまでの時間差に基づいて算出する。このときに回路内の信号送受信の遅延時間を考慮に入れた補正が行われる。
【００１６】
さらに、物標認識ロジック部４６は、所定の観測時間内に２次元走査を行い、距離検出部４４により検出された距離および送信方位検出部４２により検出された方位に基づき２次元観測データを生成して、車両認識ロジックなどを用いて先行車の同定を行う。なお、得られた先行車情報や障害物情報などは、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を行うＡＣＣコントローラ（Adaptive Cruise Control ）などに送信される。
【００１７】
次に、図２を用いて２次元スキャナ２１の構成について説明する。図２は、ダブルジンバル型マイクロスキャナを例示する構成図である。同図において、５１はミラー、５２は横梁、５２’は縦梁、５３はミラーサポート、５４はスキャナ台座基板、５５，５５’は永久磁石である。
【００１８】
図２において、ミラー５１は、ミラーサポート５３から横梁５２により支えられている。さらにミラーサポート５３はスキャナ台座基板５４から縦梁５２’で支えられている。スキャナ台座基板５４の外側には２対の永久磁石５５，５５’が配置されており、縦方向、横方向の磁界をスキャナ台座基板５４全体に印加している。
【００１９】
また、ミラー５１の裏面外枠とミラーサポート５３の裏面外枠にはコイル（図示せず）が配線してある。コイルに流す電流量と永久磁石５５，５５’から印加している磁界によってミラー５１の端部およびミラーサポート５３の端部にローレンツ力が発生し、それぞれ横梁５２、縦梁５２’を軸として縦振動、横振動の共振振動が発生する。この結果、ミラー５１に反射したレーザ光は２次元走査を行うことになる。
【００２０】
また図３は、２次元スキャナ駆動部２４の構成を具体的に示す構成図である。同図において、２次元スキャナ駆動部２４は、縦駆動信号発生器６１、横駆動信号発生器６２および利得可変増幅器６３、６３’を備えた構成である。以下、縦駆動信号発生器６１により発振される矩形波の縦振動信号を縦駆動信号、横駆動信号発生器６２により発振される矩形波の横振動信号を横駆動信号と呼ぶ。
【００２１】
縦駆動信号発生器６１と横駆動信号発生器６２により発振された縦駆動信号と横駆動信号の矩形波は、信号処理部４から入力される制御信号に応じた周波数に調整して、それぞれ利得可変増幅器６３、６３’に出力される。利得可変増幅器６３、６３’では、入力した駆動信号を信号処理部４からの調整値（縦振動振幅制御信号および横振動振幅制御信号）に基づき信号増幅を行い、その後、縦駆動信号および横駆動信号が２次元スキャナ２１に送られる。さらに、動作中の２次元スキャナ２１から得られる縦横の逆起電力信号を増幅しデジタル波形処理することで、２次元スキャナ２１の振れ角位置情報として信号処理部４に送られる。
【００２２】
なお、縦駆動信号および横駆動信号は、２次元スキャナ２１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、２次元スキャナ２１の１次共振、２次共振などのいずれの共振周波数でもよい。
【００２３】
次に、本実施例のレーダ装置の具体的動作、即ち物標認識方法について説明する。
【００２４】
図４は本実施例のレーダ装置における各部信号のタイミングチャートであり、図４（ａ）はレーザダイオード２２からレーザ光を送出させるために信号処理部４から送信されるトリガ信号を、図４（ｂ）レーザダイオード２２から送出される送信信号を、図４（ｃ）はフォトダイオード３１が反射光を受光したときの受信信号をそれぞれ示す。
【００２５】
レーザ光を送出させるために、信号処理部４から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２２は、トリガ信号に同期してパルス幅τの赤外線パルス光（以下、パルス光と呼ぶ）を物標に向けて送出する。送出されたパルス光は物標で反射して、信号受信部３の光学レンズ３２を通してフォトダイオード３１で受光される。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、レーザ装置と物標までの距離Ｄは次式（１）にて算出される。
【００２６】
（数１）
Ｄ＝Ｃ・Δｔ／２    …（１）
実際の距離算出に際しては、回路遅延などにより生じる計測距離の誤差を考慮し、誤差を補正して物標までの距離を算出する。
【００２７】
次に、ビーム走査部２６について図５〜図９を参照して詳細に説明する。図５は、ビーム走査部２６を当該レーダ装置の上面方向から見た模式図である。図６〜図８は、２次元スキャナ２１の最大振幅角度を計測するための受光素子の配置を例示する説明図であり、図６は第１形態、図７は第２形態、図８は第３形態を示す。さらに図９は、２次元スキャナ２１の最大振幅角度を計測する検知タイミングを説明するタイミングチャートである。
【００２８】
図５において、ビーム走査部２６は、斜めに配置された２次元スキャナ２１の反射面の表面にレーザダイオード２２からレーザ光を照射し、他方、２次元スキャナ２１の反射面の裏面には振幅角度計測用の発光素子２３から光を照射する構造である。レーザダイオード２２から送出されたレーザ光は前方物標までの距離計測に用いられ、発光素子２３から送出された光は２次元スキャナ２１の最大振幅角度計測に用いられる。ここで、発光素子２３の種類としては、レーザ光とは限らず受光素子で検出できるものであれば、例えば可視ＬＥＤのような安価なものでもよい。
【００２９】
次に、図６には、２次元スキャナ２１の最大振幅角度を計測する受光素子配置の第１形態を例示する。第１形態では、２次元スキャナ２１の２次元走査領域における縦横４辺上にそれぞれ３個づつ、合計１２個のフォトダイオード２５ａを配置している。図９のタイミングチャートに示すように、３個並んだフォトダイオード２５ａの出力状態（図９（ｂ），（ｃ），（ｄ）参照）を見ることで、最大振幅角度の変動量（図９において、例えばタイミングＴ１１からタイミングＴ１２への変動量）を計測できる。
【００３０】
つまり、全てのフォトダイオード２５ａの出力値がＯＮの場合、最大振幅角度は所定の角度より大きいことがわかり、また、全てのフォトダイオード２５ａの出力値がＯＦＦの場合、所定の角度より小さいことがわかる。したがって、（図９におけるタイミングＴ１２のように、）４辺共に内側と中央のフォトダイオード２５ａがＯＮ、外側のフォトダイオード２５ａがＯＦＦの状態で所定の最大振幅角度を満足していることになる。さらに、逆起電力信号（図９（ｅ）参照）で得られる振動波形の位相と組み合わせることで、（図９（ａ）の実振幅に対する図９（ｆ）の検出値のように）スキャナ反射面の角度を正確に求めることができる。
【００３１】
また、２次元走査領域の４辺のエッジ部を検出できるため、２次元走査領域の中心が上下左右方向にオフセットしても、フォトダイオード２５ａの検知範囲であれば、最大振幅角度を計測することができる。このことから、２次元走査領域の中心がオフセットせずに一定の場合は、２次元走査領域の縦１辺と横１辺上にそれぞれ３個づつ、合計６個のフォトダイオード２５ａを配置することで最大振幅角度を検出することができる。
【００３２】
次に、図７には、２次元スキャナ２１の最大振幅角度を計測する受光素子配置の第２形態を例示する。第２形態では、２次元スキャナ２１による２次元走査領域の対角２箇所にそれぞれ５個づつ、合計１０個のフォトダイオード２５ｂを配置したものである。このフォトダイオード２５ｂの出力値を比較することで、２次元走査領域のエッジ部が判別でき、２次元スキャナ２１の最大振幅角度を計測することができる。
【００３３】
また、２次元走査領域の中心がオフセットしても同様の計測が可能である。このことから、２次元走査領域の中心がオフセットせずに一定の場合は、２次元走査領域の角部１箇所に３個のフォトダイオード２５ｂを配置することで最大振幅角度を検出することができる。
【００３４】
さらに、図８には、２次元スキャナ２１の最大振幅角度を計測する受光素子配置の第３形態を例示する。第３形態では、２次元スキャナ２１による２次元走査領域の対角２箇所にそれぞれ１個づつの２次元ＰＳＤ２７を配置したものである。この２次元ＰＳＤ２７の出力値により２次元走査領域のエッジ部がリニアに判別でき、スキャナ６の最大振幅角度を計測することができる。
【００３５】
また、２次元走査領域の中心がオフセットしても同様の計測が可能である。このことから、２次元走査領域の中心がオフセットせずに一定の場合は、２次元走査領域の角部１箇所に１個の２次元ＰＳＤ２７を配置することで最大振幅角度を検出することができる。
【００３６】
以上説明したように、本実施例のレーダ装置では、信号を送出するレーザダイオード２２（信号送出装置）と、縦横に振動することにより、レーザダイオード２２から送出された信号を用いて２次元走査を行う２次元スキャナ２１と、２次元スキャナ２１を介して送出された信号の反射信号を受信する信号受信部３（信号受信装置）とを備えたレーダ装置において、振幅角度計測装置により２次元スキャナの振れ角位置を光学的に計測する。振幅角度計測装置による振れ角位置の光学的計測手法として、本実施例では、２次元スキャナ２１の反射面の表と裏で反射する構造とし、振幅角度計測用の発光素子２３の光が反射面で反射されて形成される２次元走査領域投影面の所定位置に、振幅角度計測用の受光素子としてフォトダイオード２５ａ，２５ｂ、もしくは２次元ＰＳＤ２７を配置し、該振幅角度計測素子における受光の有無により２次元スキャナ２１の反射面の最大振幅角度を計測する。
【００３７】
これにより、縦横の振動により２次元走査を行う２次元スキャナを用いたレーダ装置において、２次元走査領域の最大振幅角度を得ることができるようになり、逆起電力信号で得られる振動波形の位相と組み合わせることで、スキャナ反射面の角度を正確に求めることができ、振幅量を一定に保って安定した物標認識が可能となる（請求項１の効果）。  また、２次元スキャナ２１の最大振幅角度を計測する受光素子の配置の第１形態では、２次元スキャナ２１の２次元走査領域における縦横４辺上にそれぞれフォトダイオード２５ａを配置する。このように配置した受光素子により２次元走査領域全体の最大振幅角度を計測することで、外乱などの影響でスキャナの振幅が変化しても補正する事が可能となり、スキャナの振幅量を一定に保つことができる（請求項４の効果）。
【００３８】
なお、受光素子配置の第１形態の変形では、２次元走査領域の縦１辺と横１辺上にそれぞれフォトダイオード２５ａを配置する。このように配置した受光素子により２次元走査領域中心部からの最大振幅角度を計測することで、スキャナの振幅量を一定に保つことができる（請求項２の効果）。特に、２次元走査領域の中心がオフセットせずに一定の場合に有効である。
【００３９】
また、２次元スキャナ２１の最大振幅角度を計測する受光素子の配置の第２形態では、２次元スキャナ２１による２次元走査領域の対角２箇所にそれぞれフォトダイオード２５ｂを配置する。また、第３形態では、２次元スキャナ２１による２次元走査領域の対角２箇所にそれぞれ２次元ＰＳＤ２７を配置する。このように配置した受光素子により２次元走査領域全体の最大振幅角度を計測することで、外乱などの影響でスキャナの振幅が変化しても補正する事が可能となり、スキャナの振幅量を一定に保つことができる（請求項５の効果）。
【００４０】
なお、受光素子配置の第２形態の変形では２次元走査領域の角部１箇所にフォトダイオード２５ｂを配置し、受光素子配置の第３形態の変形では２次元走査領域の角部１箇所に２次元ＰＳＤ２７を配置する。このように配置した受光素子により２次元走査領域中心部からの最大振幅角度を計測することで、スキャナの振幅量を一定に保つことができる（請求項３の効果）。特に、２次元走査領域の中心がオフセットせずに一定の場合に有効である。
【第２実施例】
【００４１】
次に、本発明の第２実施例に係るレーダ装置について図１０および図１１を参照して説明する。図１０は第２実施例のレーダ装置におけるビーム走査部をレーダ装置の上面から見た模式図であり、図１１は第２実施例のレーダ装置におけるスキャナ振幅補正を行うルーチンのフローチャートである。なお、本実施例のレーダ装置のビーム走査部以外の構成は、第１実施例（図１参照）の構成と同様である。
【００４２】
本実施例のビーム走査部は、反射面で反射する２次元スキャナ２１と、２次元スキャナ２１で反射したレーザ光を当該レーダ装置前方と振幅角度計測素子方向に分配するハーフミラー２８と、２次元スキャナ２１の反射面の最大振幅角度を計測する振幅角度計測用受光素子としてのフォトダイオード２５ａ，２５ｂ、もしくは２次元ＰＳＤ２７とを備えて構成されている。なお、２次元スキャナ２１の最大振幅角度を計測する受光素子の配置については、第１実施例の第１、第２および第３形態ならびにこれらの変形をそのまま適用することができる。
【００４３】
図１０において、本実施例のビーム走査部では、斜めに配置された２次元スキャナ２１の反射面にレーザダイオード２２からのレーザ光を照射し、反射後の経路にハーフミラー２８を置いた構造である。ハーフミラー２８に入射したレーザ光は、物標までの距離計測用として当該レーダ装置の前方に照射されると同時に、２次元スキャナ２１の最大振幅角度計測用として横方向（図中、下方向）にも照射される。こうすることで、２種類の計測項目を１つのレーザダイオード２２で兼用することができ、装置の部品点数を削減することができる。
【００４４】
ところで、２次元スキャナ２１の最大振幅角度は、周囲の環境変化や外乱によって変化することがある。所定の２次元走査領域を一定に保つためには、２次元スキャナ２１の最大振幅角度に応じて振幅制御を行う。この制御方法について、図１１のフローチャートを用いて説明する。この制御は、測距を開始してから適宜行うものである。したがって、所定の時間ごとに行ってもよいし、所定の制御前、または制御後ごとに行うようにしてもよい。以下、ステップＳ１０から順に説明していく。
【００４５】
まず、ステップＳ１０では、２次元スキャナ２１の最大振幅角度が所定の許容範囲内であるか否かを判定する。最大振幅角度が適正であると判定された場合には、現状の振幅指令値で振幅動作を継続する。また、最大振幅角度が適正でないと判定された場合にはステップＳ１１に進む。
【００４６】
次に、ステップＳ１１では、最大振幅角度が所定の許容範囲より大きいか否かを判定する。最大振幅角度が所定の許容範囲より大きいと判定されるとステップＳ１２に進み、また、所定の許容範囲より小さいと判定されるとテップＳ１３に進む。
【００４７】
次に、ステップＳ１２では、現状の振幅指令値を一定量だけ減少させてステップＳ１０に戻る。他方、ステップＳ１３では、現状の振幅指令値を一定量だけ増加させてステップＳ１０に戻る。
【００４８】
上述した制御によれば、振幅動作後に２次元スキャナ２１の最大振幅角度が変動しても、随時、２次元スキャナ２１の振幅量を調整するので、常に一定の振幅量で２次元走査を行うことができる。したがって、２次元スキャナ駆動部２４から得られる相対的な振れ角位置情報を、振幅角の実角度情報に置き換えることが可能になる。
【００４９】
以上説明したように、本実施例のレーダ装置では、２次元スキャナ２１を介して送出された信号を送信信号と第２の信号とに分配するハーフミラー２８（信号分配手段）を備え、信号受信部３（信号受信装置）はハーフミラー２８を介して送出された送信信号の反射信号を受信し、振幅角度計測手段では、ハーフミラー２８を介して送出された第２の信号を用いて２次元スキャナ２１の振れ角位置を光学的に計測する。
【００５０】
これにより、縦横の振動により２次元走査を行う２次元スキャナを用いたレーダ装置において、２次元走査領域の最大振幅角度を得ることができるようになり、逆起電力信号で得られる振動波形の位相と組み合わせることで、スキャナ反射面の角度を正確に求めることができ、振幅量を一定に保って安定した物標認識が可能となる。また２種類の計測を１つのレーザダイオード２２で兼用することができ、装置の部品点数を削減できる（請求項６の効果）。
【００５１】
以上、本発明の第１実施例および第２実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。例えば、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採用することもできる。
【００５２】
以上説明したように、本発明は、スキャナの振れ角が相対的な情報しか得られない２次元スキャナを用いたレーダ装置において、２次元走査領域のエッジ部に受光素子を配置することで、最大振幅角度を検出可能となり外乱等でスキャナの振れ角が変動しても、一定の振幅量を保つことができ、距離検知性能の向上が実現できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施例に係るレーダ装置の構成図である。
【図２】ダブルジンバル型マイクロスキャナを例示する構成図である。
【図３】２次元スキャナ駆動部２４の構成を具体的に示す構成図である。
【図４】第１実施例のレーダ装置における各部信号のタイミングチャートである。
【図５】ビーム走査部２６を当該レーダ装置の上面方向から見た模式図である。
【図６】２次元スキャナ２１の最大振幅角度を計測するための受光素子の配置（第１形態）を例示する説明図である。
【図７】２次元スキャナ２１の最大振幅角度を計測するための受光素子の配置（第２形態）を例示する説明図である。
【図８】２次元スキャナ２１の最大振幅角度を計測するための受光素子の配置（第３形態）を例示する説明図である。
【図９】２次元スキャナ２１の最大振幅角度を計測する検知タイミングを説明するタイミングチャートである。
【図１０】第２実施例のレーダ装置におけるビーム走査部をレーダ装置の上面から見た模式図である。
【図１１】第２実施例のレーダ装置におけるスキャナ振幅補正を行うルーチンのフローチャートである。
【図１２】従来の２次元スキャナを用いたレーダ装置の構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…レーダ装置
２…信号送出部
３…信号受信部
４…信号処理部
２１…２次元スキャナ
２２…レーザダイオード
２３…振幅角度計測用の発光素子
２４…２次元スキャナ駆動部
２５ａ，２５ｂ…フォトダイオード
２６…ビーム走査部
２７…２次元ＰＳＤ
２８…ハーフミラー
３１…フォトダイオード
３２…光学レンズ
４１…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
４６…物標認識ロジック部
５１…ミラー
５２…横梁
５２’…縦梁
５３…ミラーサポート
５４…スキャナ台座基板
５５，５５’…永久磁石
６１…縦駆動信号発生器
６２…横駆動信号発生器
６３、６３’…利得可変増幅器 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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