(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前方に光ビームを発射し、その反射波を受光して車両前方に位置する先行車との車間距離計測に必要な情報を生成すると共に、前記光ビームの仰角をマイナス方向に変更して路面上の白線またはそれに相当する走行帯標識線を検出し、レーンキーピングに必要な情報を生成する車載用レーダ装置であって、
光ビームを発生するビーム発生手段と、
前記光ビーム発生手段によって作られた光ビームを水平方向に走査する水平走査手段と、
前記水平方向に走査された光ビームを車両前方に発射するビーム発射手段とを備え、
前記ビーム発射手段は、
前記水平方向に走査された光ビームが、前記路面上の白線またはそれに相当する走行帯標識線に指向する所定の水平走査角度になったときに、当該光ビームの仰角をマイナス方向に変更する仰角変更手段を有し、
該仰角変更手段を、光の屈折率を利用して前記光ビームの光軸を下向きに曲げる光学的要素で構成すると共に、
前記光学的要素は、前記路面上の左右の白線またはそれに相当する左右の走行帯標識線に指向する各々の水平走査角度に対応して、車両横方向の左右に一つずつ分離して設けられたプリズムであって、且つ、左右のプリズムの間に光ビームの光軸を曲げない透光性素材を介在させたことを特徴とする車載用レーダ装置。
【請求項２】
車両前方に光ビームを発射し、その反射波を受光して車両前方に位置する先行車との車間距離計測に必要な情報を生成すると共に、前記光ビームの仰角をマイナス方向に変更して路面上の白線またはそれに相当する走行帯標識線を検出し、レーンキーピングに必要な情報を生成する車載用レーダ装置であって、
光ビームを発生するビーム発生手段と、
前記光ビーム発生手段によって作られた光ビームを水平方向に走査する水平走査手段と、
前記水平方向に走査された光ビームを車両前方に発射するビーム発射手段とを備え、
前記ビーム発射手段は、
前記水平方向に走査された光ビームが、前記路面上の白線またはそれに相当する走行帯標識線に指向する所定の水平走査角度になったときに、当該光ビームの仰角をマイナス方向に変更する仰角変更手段を有し、
該仰角変更手段を、光の屈折率を利用して前記光ビームの光軸を下向きに曲げる光学的要素で構成すると共に、
前記光学的要素は、前記路面上の左右の白線またはそれに相当する左右の走行帯標識線に指向する各々の水平走査角度に対応して、車両横方向の左右にそれぞれ設けられたプリズム部と、その左右のプリズム部の間に連続的に設けられた中間プリズム部とからなり、該中間プリズム部の方向転角が、前記左右のプリズム部の位置で最大、その中間位置でゼロとなり、且つ、左右のプリズム部から中間位置にかけて方向転角が徐々に変化するように、前記左右のプリズム部及び前記中間プリズム部の形状を適正化したことを特徴とする車載用レーダ装置。
【請求項３】
車両前方に光ビームを発射し、その反射波を受光して車両前方に位置する先行車との車間距離計測に必要な情報を生成すると共に、前記光ビームの仰角をマイナス方向に変更して路面上の白線またはそれに相当する走行帯標識線を検出し、レーンキーピングに必要な情報を生成する車載用レーダ装置であって、
光ビームを発生するビーム発生手段と、
前記光ビーム発生手段によって作られた光ビームを水平方向に走査する水平走査手段と、
前記水平方向に走査された光ビームを車両前方に発射するビーム発射手段とを備え、
前記ビーム発射手段は、
前記水平方向に走査された光ビームが、前記路面上の白線またはそれに相当する走行帯標識線に指向する所定の水平走査角度になったときに、当該光ビームの仰角をマイナス方向に変更する仰角変更手段を有し、
該仰角変更手段を、光の屈折率を利用して前記光ビームの光軸を下向きに曲げる光学的要素で構成すると共に、
前記光学的要素は、前記路面上の左右の白線またはそれに相当する左右の走行帯標識線に指向する各々の水平走査角度に対応して、車両横方向の左右に一つずつ分離して設けられたプリズムであって、且つ、左右のプリズムの間に光ビームの光軸を曲げない透光性素材を介在させ、さらに、前記左右のプリズム部及び前記中間プリズム部は、光ビームの光軸を曲げない透光性素材に一体化または当該透光性素材上に接合された光学的要素によって形成されていることを特徴とする車載用レーダ装置。
【請求項４】
前記光学的要素及び透光性素材を、外界との間の保護窓として兼用することを特徴とする請求項１または３いずれかに記載の車載用レーダ装置。
【請求項５】
前記光学的要素及び透光性素材とは別途に、外界との間の保護窓を備えることを特徴とする請求項１または３いずれかに記載の車載用レーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車との車間距離を計測でき、しかも、路面にペイントされた走行帯標識線（道路の両端または車線境界に描かれたいわゆる「白線」）を検出できる車載用レーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車載用レーダ装置は、パルス状の光ビーム（たとえば、レーザビーム）を自車前方に照射し、その反射波を受信するまでの時間から、自車前方を走行中（加減速走行または停止中を含む）の車両等（以下「先行車」という）との車間距離や相対速度を計測する、いわゆるパルスレーダ方式の測距システムである。
【０００３】
図１１（ａ）は、従来の車載用レーダ装置１の概念図である。車載用レーダ装置１の送信部（ＴＸ）２から発射されたパルス状の光ビーム３は、先行車のボディ表面４（または後部リフレクタ若しくはそれに相当する反射部位）で反射され、車載用レーダ装置１の受信部（ＲＸ）５で受信される。図１１（ｂ）に示すように、光ビーム３の発射時点から反射波の受信時点までの時間をＴとするとき、先行車との車間距離Ｌは、「（Ｔ×光の速度）÷２」で与えられる。また、自車（車載用レーダ装置１の設置車両）と先行車との相対速度は、時間軸上の車間距離Ｌの変化傾向から把握することができる。たとえば、時間軸上の車間距離Ｌの変化がゼロであれば、相対速度もゼロ（先行車は自車と同じ速度で走行中）であり、増加方向の変化であれば、先行車は自車速度に対して加速中であり、さらに、減少方向の変化であれば、先行車は自車速度に対して減速中であることが分かる。
【０００４】
ここで、光ビーム３の放射パターン形状を説明すると、一般に、電磁波の一種である光ビーム３の放射エネルギーは距離の４乗に反比例して減少するので、充分な大きさの反射波を得るためには、光ビーム３の放射エネルギーを大きくしなければならないものの、送信部２の能力にも自ずと限界があることから、光ビーム３の放射パターンは、細く絞り込まれた（たとえば、視野角θ＝４度程度の）ビーム状のパターン形状とされる。また、水平方向や垂直方向の方位分解能を高めるためにも、同ビーム状のパターン形状とされる。
【０００５】
図１２（ａ）は、光ビーム３の水平方向放射パターンの一例図、図１２（ｂ）は、同垂直方向放射パターンの一例図、図１２（ｃ）は、同放射パターンの一例断面図である。これらの図において、光ビーム３は水平と垂直方向の放射角（視野角ともいう）θが、たとえば、共に４度程度とされた略円形断面ビームである。車載用レーダ装置１は、この光ビーム３を所定の仰角ＥＬ（Elevation Angle；路面と平行な面とのなす角度。図では便宜的に仰角＝０度とする。）で自車前方に照射しながら、水平方向に所定の範囲で走査（スキャンまたはスイープともいう）する。水平走査範囲は、自車から充分に離れた前方位置で走行車線幅の全体をカバーできる範囲であり、たとえば、１０ｍ先で左右視野が２．５ｍ〜３ｍ程度となる範囲である。
【０００６】
このような仕組みの従来の車載用レーダ装置１によれば、図１３（ａ）に示すように、自車６から先行車７に光ビーム３を照射し、その反射波を受信して、先行車７との車間距離や相対速度を計測することができる。したがって、たとえば、先行車７との車間距離が充分遠くに離れている場合には、自車６の速度を上げて車間距離を所定の安全距離程度まで詰めたりすることが可能となり、また、図１３（ｂ）に示すように、先行車７の速度が落ちて車間距離が安全距離以下に詰まった場合などには、自車６に制動をかけるなどして衝突を防止することが可能となる。これにより、通常走行時の先行車追従システムや渋滞時の「Ｓｔｏｐ＆Ｇｏシステム」（数ｍ程度の車間距離を維持しつつ停止と走行を繰り返す渋滞時の追従システム）などの実現に寄与することができる。
【０００７】
一方、今日においては、たとえば、高速道路などを走行中に、路面上の走行帯（レーン）を外れないように操舵を補助的に制御する、いわゆる「レーンキーピング機能」が実用化の域に達しており、上記の先行車追従システムと相まって、操縦者の負担を大幅に軽減できるようになってきた。レーンキーピングを可能にするための車載装置（以下「白線検出装置」という。）としては、たとえば、特開１９９３−１１３４８２号公報、特開１９９４−２０６５０７号公報、特開１９９４−２５３３１１号公報、特開１９９９−３５１８６２号公報、特開２０００−２６６５３９号公報、特開２００１−２３０９４号公報などに記載されている。
【０００８】
しかし、これらの装置はいずれも「テレビカメラ」などの高価な機器を用いて路面画像を撮影し、その路面画像から白線を検出する仕組みとなっているため、たとえば、上記の先行車追従システムと併用する場合には、車両に二つの装置（レーダ装置と白線検出装置）を搭載しなければならず、コスト面の不利を否めないものであった。
【０００９】
そこで、コストの削減を図るために、車載用レーダ装置の光ビームを二つの用途（先行車検出と白線検出）で兼用することが考えられる。しかし、先行車検出のためには、比較的遠い距離に位置する先行車まで光ビームを届ける必要があり、したがって、光ビームを進行方向に向けてほぼ水平（仰角ほぼ０度）に照射しなければならず、一方、白線検出のためには、次に説明する理由から、光ビームを路面に向けて下向き（マイナス仰角）に照射しなければならず、これら二つの条件を満たすための何らかの仕掛けが必要であった。
【００１０】
図１４は、白線検出の概念図であり、８は車両、９は車両８に搭載された車載用レーダ装置（正確にはその装置の光ビーム発射手段）、１０は白線検出のための光ビーム走査範囲、１１は路面、１２は車両８の走行帯に描かれた左白線、１３は同走行帯に描かれた右白線である。
【００１１】
図１４（ａ）に示すように、車載用レーダ装置９から発射された白線検出のための光ビーム１４は、走行帯の両端に位置する白線（左白線１２及び右白線１３）に対して斜めに交差するため、白線（図では左白線１２）上の光ビーム１４の照射面積ＳＡ（図中の波線で示す丸図形囲み部分の拡大図を参照）は小さくなる。しかも、図１４（ｂ）に示すように、路面１１に対して上方向から（マイナス仰角で）照射される光ビーム１４は、路面１１に対する入射角ψが小さいほど、路面１１の投影面積ＳＢが大きくなり、このため、路面１１における単位面積あたりの光パワー密度が小さなものとなる。
【００１２】
加えて、路面１１に描かれた白線１２、１３は、車体表面等の反射部位（またはリフレクタなどの反射板）に比べて、反射率がかなり低いため、車両から離れた位置で光ビーム１４を走査すると、車載用レーダ装置９の検出感度が大きく低下してしまい、結局、白線１２、１３を安定的に検出することができなくなる。以上のことから、白線検出用の光ビームは、できるだけ車両前方の近い位置を照射できなければならず、したがって、光ビームの下向き角度（すなわち、マイナス仰角）を大きくしなければならないのである。
【００１３】
たとえば、特開２０００−１４７１２４号公報に記載された「車載用レーダ装置」は、ｎ個の光ビーム反射面（第１面〜第ｎ面）を有するポリゴンミラー（回転多面鏡）を備えており、そのうちの一面（便宜的に第１面とする）の傾斜角を他の面（第２面〜第ｎ面）と大きく異ならせている。そして、そのポリゴンミラーを回転させながら、第２面〜第ｎ面からの反射ビームを用いて先行車検出用の光ビーム走査を行い、且つ、第１面からの反射ビームを用いて白線検出用の光ビーム走査を行っている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の公報に記載された従来技術にあっては、傾斜角の大きな面（前記の第１面）を持つ特殊なポリゴンミラーを必要とするため、価格の安い汎用のポリゴンミラーを利用することができず、先のテレビカメラほどではないにせよ、やはりコスト面の不利を否めないという問題点がある。
【００１５】
そこで本発明は、水平走査後の光ビームの経路上に光学的な仰角変更手段を配置することにより、コストをかけずに、光ビームの用途の融合化（先行車検出用／白線検出用）を図り、以て一つの光ビームで先行車検出と白線検出とを共に行うことができる車載用レーダ装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明による車載用レーダ装置は、車両前方に光ビームを発射し、その反射波を受光して車両前方に位置する先行車との車間距離計測に必要な情報を生成すると共に、前記光ビームの仰角をマイナス方向に変更して路面上の白線またはそれに相当する走行帯標識線を検出し、レーンキーピングに必要な情報を生成する車載用レーダ装置であって、
光ビームを発生するビーム発生手段と、
前記光ビーム発生手段によって作られた光ビームを水平方向に走査する水平走査手段と、
前記水平方向に走査された光ビームを車両前方に発射するビーム発射手段とを備え、
前記ビーム発射手段は、
前記水平方向に走査された光ビームが、前記路面上の白線またはそれに相当する走行帯標識線に指向する所定の水平走査角度になったときに、当該光ビームの仰角をマイナス方向に変更する仰角変更手段を有し、
該仰角変更手段を、光の屈折率を利用して前記光ビームの光軸を下向きに曲げる光学的要素で構成したこととされているものである。
【００１７】
ここで、「光ビーム」は、細く絞り込まれたビーム状の光波であって、たとえば、レーザビームのように単一の指向性があり、しかも、遠方まで充分な強さの光パワーを届けることができるものである。
また、「ビーム発生手段」は、上記の光ビームを発生するものであり、たとえば、光ビームをレーザビームとした場合は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子を主たる部品として構成することができるものである。または、その発光素子から発射された光ビームの放射角（ビームの拡がり角）が大きい場合には、上記の発光素子に加えて、その発光素子からの光ビームを所定の放射角（上記の細く絞り込まれたビーム状光波の放射角）に収束するための光学系を含むものである。
【００１８】
また、「水平走査手段」は、上記の光ビームを水平方向に走査するものである。なお、「水平方向」とは路面に並行する面に沿った方向のことをいう。この水平走査手段は、たとえば、水平方向に揺動駆動される反射ミラーまたはポリゴンミラーなどの機械的機構によって構成されたものであってもよく、あるいは、圧電素子または超音波素子を使用した制御型光偏向デバイス（印加電圧に応じて光の偏向特性を変化させるデバイス）などの電気的部品によって構成されたものであってもよい。
【００１９】
また、「ビーム発射手段」に含まれる「仰角変更手段」は、前記水平方向に走査された光ビームが「所定の水平走査角度」になったときに、当該光ビームの仰角をマイナス方向に変更するものである。なお、「所定の水平走査角度」とは、同光ビームが前記路面上の白線またはそれに相当する走行帯標識線に指向する際の走査角度のことをいう。たとえば、車両の進行方向を０度としたときに、光ビームの発射点から見て左右ｘ度方向に前記路面上の白線またはそれに相当する走行帯標識線が位置していれば、上記の「所定の水平走査角度」はそれぞれ＋ｘ度、−ｘ度となる。
【００２０】
このような構成であると、水平走査手段によって水平方向に走査された光ビームが「所定の水平走査角度」（上記例示では±ｘ度）になったとき、「光学的要素」により、光ビームの光軸が下向きに曲げられる。
したがって、水平走査後の光ビームの経路上に、光学的な要素からなる仰角変更手段を配置するだけでよく、冒頭で説明した特殊なポリゴンミラーを必要としないから、コストをかけずに、光ビームの用途の融合化（先行車検出用／白線検出用）を図ることができ、以て一つの光ビームで先行車検出と白線検出とを共に行うことができる車載用レーダ装置を提供することができる。
【００２１】
前記光学的要素は、プリズムであることとされているものである。
【００２２】
ここで、「プリズム」とは、詳細は後述するが、相交わる二つの平面（一の面と二の面）をもって透明体を囲んだもののことをいう。本発明では、光ビームを入射角（一の面の法線に対する角度）０度で一の平面に入射させ、二の面から出射させるようにする。その際の出射角度（光ビームの一の面への入射角と二の面から出射する光ビームの屈折角との差；すなわち、方向転角μ）は、入射角（一の面の法線に対する角度）が０度であるから、少なくとも０度以上の値（μ＞０度）になる。
【００２３】
このような構成であると、前記光ビームの光軸が所定角度（プリズムの方向転角μ）だけ曲げられるため、その屈曲方向を路面側（すなわち、下向き）とすることにより、白線検出用の光ビームが得られる。
【００２４】
前記光学的要素は、前記路面上の左右の白線またはそれに相当する左右の走行帯標識線に指向する各々の水平走査角度に対応して、車両横方向の左右に一つずつ分離して設けられたプリズムであることとされているものである。
【００２５】
このような構成であると、必要な位置のみにプリズムを分離配置するため、他の位置における光ビームの減衰要因をなくすことができ、先行車検出用光ビームのパワーロスを防ぐことができる。
【００２６】
前記光学的要素は、前記路面上の左右の白線またはそれに相当する左右の走行帯標識線に指向する各々の水平走査角度に対応して、車両横方向の左右に一つずつ分離して設けられたプリズムであって、且つ、左右のプリズムの間に光ビームの光軸を曲げない透光性素材を介在させたこととされているものである。
【００２７】
ここで、「透光性素材」としては、ガラスまたはアクリルなどの透明樹脂材料を使用することができる。
【００２８】
このような構成であると、左右のプリズムの間に透光性素材が介在するため、これらを一体のものとして部品化することができ、部品点数及び組み付け工数の削減を図ることができるほか、プリズムの位置合わせ（光軸合わせ）の容易化を図ることができる。
【００２９】
前記光学的要素は、前記路面上の左右の白線またはそれに相当する左右の走行帯標識線に指向する各々の水平走査角度に対応して、車両横方向の左右にそれぞれ設けられたプリズム部と、その左右のプリズム部の間に連続的に設けられた中間プリズム部とからなり、該中間プリズム部の方向転角が、前記左右のプリズム部の位置で最大、その中間位置でゼロとなり、且つ、左右のプリズム部から中間位置にかけて方向転角が徐々に変化するように、前記左右のプリズム部及び前記中間プリズム部の形状を適正化したこととされているものである。
【００３０】
このような構成であると、単一のプリズムとすることができ、部品点数及び組み付け工数の削減を図ることができるほか、プリズムの位置合わせ（光軸合わせ）の容易化を図ることができる。
【００３１】
前記左右のプリズム部及び前記中間プリズム部は、光ビームの光軸を曲げない透光性素材に一体化または当該透光性素材上に接合された光学的要素によって形成されていることとされているものである。
【００３２】
このような構成であると、前記左右のプリズム部及び前記中間プリズム部並びに透光性素材を一つにまとめて部品化することができ、部品点数及び組み付け工数の削減を図ることができるほか、プリズムの位置合わせ（光軸合わせ）の容易化を図ることができる。
【００３３】
なお、この発明のより好ましい構成は、前記光学的要素及び透光性素材を、外界との間の保護窓として兼用することとされているものである。
【００３４】
このような構成であると、別途に保護窓を要しないため、部品点数及び組み付け工数の削減を図ることができる。
【００３５】
なお、この発明のより好ましい構成は、前記光学的要素及び透光性素材とは別途に、外界との間の保護窓を備えることとされているものである。
【００３６】
このような構成であると、光学的要素及び透光性素材に対して機械的強度や密閉性が求められないため、これら部材の製造容易化を図ることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除することは本件出願人の望むところではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。
【００３８】
まず、本実施の形態の「車載用レーダ装置」の構成を説明する。
図１は、車載用レーダ装置２０の概念的な構成図である。この車載用レーダ装置２０は、先行車との間の車間距離や相対速度を計測して、不図示の先行車追従システムや渋滞追従システムなどの他のシステムに出力するほか、走行路面にペイントされた走行帯標識線（道路の両端または車線境界に描かれたいわゆる「白線」のこと。以下単に「白線」という。ただし、この白線は白いものに限らず、他の色、たとえば黄色などを含む。）を検出し、自車と白線（自車走行帯の左右の白線）との間隔を計測して、その情報を不図示のレーンキーピング装置（たとえば、高速道路などを走行中に、路面上の走行帯（レーン）を外れないように操舵を補助的に制御するもの）に出力するものである。なお、自車の車両種別は、特に限定しない。自家用乗用自動車や貨物自動車など、いずれの種別であってもよい。
【００３９】
図１において、車載用レーダ装置２０は、光ビームＢＭTXを車体前方に発射する投光機構ユニット３０と、車体前方の目標物（先行車等）からの反射光ビームＢＭRXを受光する受光機構ユニット４０と、車載用レーダ装置２０の全体動作を制御する制御ユニット５０とにより構成されている。
【００４０】
なお、これら各ユニット（投光機構ユニット３０、受光機構ユニット４０及び制御ユニット５０）は、図１では、それぞれ個別のユニット（波線で示す）で構成されているが、これに限らず、すべてを一つのユニットにまとめてもよいし、あるいは、投光機構ユニット３０と受光機構ユニット４０とを一つのユニットにまとめて車両前部（たとえば、バンパー内やフロントグリル内）に配置し、制御ユニット５０を他の車両部位（たとえば、エンジンルーム内）に配置するようにしてもよい。
【００４１】
投光機構ユニット３０は、発光部３１及び水平方向走査部３２よりなる。発光部３１には、たとえば、赤外線レーザを発生するレーザダイオード３１ａと、このレーザダイオード３１ａから出力されたレーザ光（通常、３０度程度の広がり角を有するもの）を集光して、水平方向が０．１度程度で上下方向が５度程度の拡がり角を有する光ビームＢＭTXに収束する光学系３１ｂと、それら各部を収納保持するケース３１ｃとが備えられている。水平方向走査部３２は、光ビームＢＭTXを反射させて光軸を曲げ、装置前方（車両前方）に出射させる反射ミラー３２ａと、この反射ミラー３２ａを水平方向に揺動駆動する水平方向駆動機構３２ｂとよりなる。
【００４２】
なお、光学系３１ｂは、必ずしも一つのレンズで構成されている必要はない。複数のレンズを組み合わせて構成されたレンズ群であってもよい。また、レーザダイオード３１ａから出力されたレーザ光の拡がり角が十分狭いものであれば、当然ながら光学系３１ｂは不要とすることができる。さらに、図示の例では、光学系３１ｂの後に水平方向走査部３２を入れているが、これに限らず、その位置を逆にする（水平方向走査部３２の後に光学系３１ｂを入れる）ことも可能である。また、詳細は後述（図６（ｃ））するが、光学系３１ｂと水平方向走査部３２とを一体化することも可能である。
【００４３】
また、水平方向駆動機構３２ｂは、この場合、いわゆる“ガルバノモータ”よりなるものとする。ガルバノモータは、周知のとおり、たとえば、軸中心線の両側がＮ極又はＳ極の磁性を帯びた材料よりなるロータと、このロータの周囲に配置された複数の励磁用コイルとよりなり、内部に回転位置検出用のホール素子を有する電動アクチュエータである。各励磁用コイルの電流を操作してロータの回転位置（あるいは回転速度など）をフィードバック制御することにより、リニアリティーの点で良好な揺動（最大７０度程度の揺動）運動を実現することができる。
【００４４】
また、受光機構ユニット４０は、反射光ビームＢＭRXを受光して、その受光光量に応じた大きさの受光信号ＳRXを発生するＬＥＤ等の受光素子４１と、この受光素子４１に効率良く反射光（ＢＭRX）を入射させるための受光用光学系（図示省略）及びそれらを収納保持するケース４２とよりなる。
【００４５】
次に、制御ユニット５０は、駆動回路５１、制御回路５２及び信号処理部５３よりなり、駆動回路５１は、図２（ａ）に示すように、制御回路５２からの発光駆動制御信号ＣＯＮＴａに従ってレーザダイオード３１ａに電力ＰＷＲａを供給し、レーザダイオード３１ａを発光させる発光駆動部５１ａと、制御回路５２からの水平駆動制御信号ＣＯＮＴｂに従って水平方向駆動機構３２ｂ（ガルバノモータ）に電力ＰＷＲｂを供給し、水平方向駆動機構３２ｂを作動させる水平方向駆動部５１ｂと、水平方向駆動機構３２ｂの回転位置検出器（この場合、前述のホール素子）からの水平走査位置検出信号ＳHORを必要に応じて形態変換して制御回路５２に入力するための水平走査位置信号入力回路５１ｃとを備えている。
【００４６】
また、信号処理部５３は、図示を略すが、受光素子４１の出力信号（受光信号ＳRX）からノイズ成分を取り除き、その他必要な信号処理を行い、ディジタル信号に変換して制御回路５２に入力するための入力回路を備えている。
さらに、制御回路５２は、図２（ｂ）に示すように、入出力インターフェース５２ａ、マイクロコンピュータユニット（以下「ＣＰＵと略す」）５２ｂ、揮発性情報記憶部（以下「ＲＡＭ」と略す）５２ｃ及び読み出し専用不揮発性情報記憶部（以下「ＲＯＭ」と略す）５２ｄなどを備えている。
【００４７】
入出力インターフェース５２ａには、信号処理部５３からの受光信号ＳRX、駆動回路５１からの水平走査位置検出信号ＳHORなどが入力されると共に、さらに、図示を略した車速センサからの車速信号ＳSP及び操舵センサからの操舵信号ＳSTEERAGEなどが入力されている。また、入出力インターフェース５２ａから駆動回路５１に対して発光駆動制御信号ＣＯＮＴａ及び水平駆動制御信号ＣＯＮＴｂなどが出力されていると共に、さらに、図示を略したレーンキーピング装置や、先行車追従システム及び車間距離警告装置などに対して、レーンキーピング制御信号ＣＯＮＴLANE、速度制御信号ＣＯＮＴSP及び車間距離警告制御信号ＣＯＮＴALARMなどが出力されている。
【００４８】
ＣＰＵ５２ｂは、ＲＯＭ５２ｄにあらかじめ格納されている制御プログラムをＲＡＭ５２ｃにロードし、その制御プログラムを実行することにより、入出力インターフェース５２ａから所要のデータ（ＨRDR、ＳRX、ＳHOR、ＡVER、・・・・、ＳSP、ＳSTEERAGE）を取り込みつつ、車載用レーダ装置２０の全体動作の制御に必要な各種演算処理を行い、その演算結果として得られる様々な制御データ（ＣＯＮＴａ、ＣＯＮＴｂ、・・・・、ＣＯＮＴLANE、ＣＯＮＴSP、ＣＯＮＴALARM）を入出力インターフェース５２ａを介して駆動回路５１やその他のシステム（レーンキーピング装置、先行車追従システム及び車間距離警告装置など）に出力する。
【００４９】
制御回路５２は、ＣＰＵ５２ｂなどのハードウェアリソースと、ＲＯＭ５２ｄに格納された制御プログラムなどのソフトウェアリソースとの有機的結合によって、所定の制御処理機能を実現する要素であり、本実施の形態においては、特に、次のような制御処理機能を実現することができるものである。
【００５０】
すなわち、先行車追従動作が指令された場合には、まず、レーザダイオード３１ａを駆動して光ビームＢＭTXを発射させながら、水平方向駆動機構３２ｂを作動させて反射ミラー３２ａを水平方向に揺動駆動し、反射ミラー３２ａの動きによって光ビームＢＭTXを水平方向に走査する。水平走査範囲は、自車から充分に離れた前方位置で走行車線幅の全体をカバーできる範囲であり、たとえば、１０ｍ先で左右視野が２．５ｍ〜３ｍ程度となる範囲である。水平走査後の光ビームＢＭTXの仰角（ＥＬ）はほぼ０度であり、これにより、自車前方の充分遠方まで光ビームＢＭTXを照射することができる。
【００５１】
ここで、水平走査後の光ビームＢＭTXの経路上にはプレート６０が配置されており、水平走査後の光ビームＢＭTXはこのプレート６０を透過して自車前方に照射されるようになっている。また、自車前方の先行車または路面の白線からの反射光ビームＢＭRXもこのプレート６０を透過して受光機構ユニット４０に入射されるようになっている。プレート６０の構造及び機能の詳細は、後で説明する。
【００５２】
次に、受光機構ユニット４０による反射光ビームＢＭRXの受光結果（反射波の受光の有無、反射波の強度、投光から受光までの時間、或いはその際の照射方向（走査方向）のデータなど）を順次読み取り、ノイズ成分の除去処理やグルーピング処理（たとえば自車前方の障害物が自動車の場合、その自動車の後部に設けられた左右のリフレクタが別個の対象物として観測されるので、これらを一つの自動車のものとして取りまとめるといった処理）を行い、処理後の情報から、（Ａ）先行車追従システムや車間距離警告装置に必要な情報と、（Ｂ）レーンキーピング装置に必要な情報とを生成し、それぞれを該当するシステム（先行車追従システム）や該当する装置（車間距離警告装置、レーンキーピング装置）に出力する。
【００５３】
すなわち、（Ａ）にあっては、水平走査後の光ビームＢＭTXの走査角が所定の走査範囲（図１における「先行車検出」の範囲）にある間、自車前方の対象物の存在又は種類（若しくは大きさ）や位置データ或いは速度データなどの情報（たとえば、他の自動車が自車線上の前方５０ｍ先に存在し速度７０ｋｍ／ｈで走行しているなどを示す情報）を生成し、その情報を先行車追従システムや車間距離警告装置に出力することにより、当該システム（及び装置）において、たとえば、自車線上前方の設定車間距離近く（あるいは設定車間距離未満）を他の車両（すなわち、先行車）が自車よりも低速で走行しているか否かを判定し、そうである場合には、警告を発すると共に、エンジン制御システムの制御ユニットに制御信号を出力して、エンジンブレーキを利かせ、自車両を減速させるといった制御を実行する。
【００５４】
また、自車が設定速度よりも低速で走行していて、自車線上前方の設定車間距離以上離れた位置を先行車が自車よりも高速で走行している場合（あるいは設定車間距離を越える所定距離範囲内に先行車が全く存在しない場合）には、前記制御ユニットに制御信号を出力して、自車を設定速度を越えない範囲内で加速させる制御（あるいはその後自車を設定速度で定速走行させる制御）を実行する。
【００５５】
以上の制御により、冒頭（図１３参照）で説明した先行車追従機能、すなわち、自車６と先行車７との車間距離が充分遠くに離れている場合には、自車６の速度を上げて車間距離を所定の安全距離程度まで詰めたりすることが可能となり、また、先行車７の速度が落ちて車間距離が安全距離以下に詰まった場合などには、自車６に制動をかけるなどして衝突を防止することが可能となる。これにより、通常走行時の先行車追従システムや渋滞時の「Ｓｔｏｐ＆Ｇｏシステム」などの先行車追従機能を実現することができる。
【００５６】
また、（Ｂ）にあっては、水平走査後の光ビームＢＭTXの走査角が、その水平走査範囲の左右両端に位置する所定の角度（図１における「右白線検出」または「左白線検出」の角度）、すなわち、自車走行帯の境界を示す前記「白線」に指向する所定の水平走査角度になったときに、反射光ビームＢＭRXに基づいて白線までの距離を計測すると共に、その計測値と、そのときの水平走査角度とを用いて、走行帯における自車の位置関係（走行帯の中心からどのぐらい左右にずれているか）を把握し、把握した情報をレーンキーピング装置に出力することにより、当該装置において、たとえば、ハンドル操作（操舵）を補助制御するなどして、上記の“ずれ”をなくす（または抑制する）という制御を実行する。
【００５７】
この制御により、冒頭（図１４参照）で説明したレーンキーピング機能、すなわち、自車８の走行帯の左右境界線（左白線１２、右白線１３）を検出しながら、その白線１２、１３に挟まれた走行帯の中心に沿って自車８の走行軌道を自律的に制御するという機能を実現することができる。
【００５８】
したがって、これらの先行車追従機能及びレーンキーピング機能を併用することにより、操縦者の負担を大幅に軽減することができる。
【００５９】
なお、安全性確保の観点や、装置の不必要な稼働による寿命（特にレーザダイオード３１ａの寿命）低下防止等の観点から、たとえば、自車が停車中などの場合は、上記の先行車追従動作が指令されても、上述の各制御（すなわち、先行車追従走行制御やレーンキーピング制御）を行わない構成とすることが好ましい。
【００６０】
次に、本実施の形態の特徴的な構成要素の一つであるプレート６０について詳しく説明する。
図３は、プレート６０の斜視図（ａ）、正面図（ｂ）、Ａ−Ａ断面図（ｃ）及びＢ−Ｂ断面図（ｄ）である。これらの図において、プレート６０は、所定の厚み（Ｆ）を持つガラスやアクリル等の透明材料を用いて横長の板状に形成されている。プレート６０は、その一部領域を水平走査後の光ビームＢＭTXの透過領域（以下「ＢＭTX透過領域」という）６０ａとして使用し、他の一部の領域を自車前方の先行車または路面の白線からの反射光ビームＢＭRXの透過領域（以下「ＢＭRX透過領域」という）６０ｂとして使用する。
【００６１】
プレート６０のＢＭTX透過領域６０ａには、二つのプリズム部６０ｃ、６０ｄが形成されている。これらのプリズム部６０ｃ、６０ｄは、発明の要旨に記載された光学的要素、すなわち、光の屈折率を利用して光ビームＢＭTXの光軸を所定の角度（方向転角：μ）だけ下向き（路面方向）に曲げるものに相当する。なお、光軸屈曲の原理は後で詳しく説明する。
【００６２】
図４は、光ビームＢＭTXの水平走査角と、二つのプリズム部６０ｃ、６０ｄとの対応関係を示す図である。この図において、二つのプリズム部６０ｃ、６０ｄは、以下の条件を満たす位置に形成されている。すなわち、図面に向かって左側（車両の進行方向に対しては「右側」となる点に注意）に位置するプリズム部６０ｃ（以下、車両の進行方向を基準にして「右側プリズム部６０ｃ」という。）は、水平走査後の光ビームＢＭTXが自車走行帯の「右側境界」を示す白線（右側白線）を指向したときに、その光ビームＢＭTXの走査線（イ）上に位置していなければならず、また、同様に、図面に向かって右側（車両の進行方向に対しては「左側」となる点に注意）に位置するプリズム部６０ｄ（以下、車両の進行方向を基準にして「左側プリズム部６０ｄ」という。）は、水平走査後の光ビームＢＭTXが自車走行帯の「左側境界」を示す白線（左側白線）を指向したときに、その光ビームＢＭTXの走査線（ロ）上に位置していなければならない。
【００６３】
このような条件を満たすことにより、水平走査後の光ビームＢＭTXが右側白線を指向したときは、その光ビームＢＭTXが右側プリズム部６０ｃを透過した後、右側白線の方向に照射されるようになり、一方、水平走査後の光ビームＢＭTXが左側白線を指向したときは、その光ビームＢＭTXが左側プリズム部６０ｄを透過した後、左側白線の方向に照射されるようになる。
【００６４】
なお、水平走査後の光ビームＢＭTXが右側白線及び左側白線を指向していないとき、すなわち、図中の「自車走行帯」の範囲（先行車検出範囲）を指向しているときは、光ビームＢＭTXは、ＢＭTX透過領域６０ａの非プリズム形成部分６０ｅ（二つのプリズム部６０ｃ、６０ｄの間の部分）を透過するようになっており、このため、上述の光軸屈曲が行われず、したがって、水平走査後の光ビームＢＭTXの仰角（０度）を保ったまま車両前方に照射される。
【００６５】
ここで、図では、ＢＭTX透過領域６０ａの「非プリズム形成部分６０ｅ」もプレート６０の一部として描かれているが、すなわち、この非プリズム形成部分６０ｅを通る光ビームＢＭTXは、プレート６０の内部をその厚み（Ｆ）方向に透過する構成となっているが、非プリズム形成部分６０ｅを透過する際に生じる光ビームＢＭTXの減衰をなくすために、プレート６０の非プリズム形成部分６０ｅを穴開け加工してもよい。このこと（減衰量を少なくする）は、先行車または白線からの反射光ビームＢＭRXが通るＢＭRX透過領域６０ｂについてもいえることであり、同様の思想で、プレート６０のＢＭRX透過領域６０ｂを穴開け加工してもよい。
【００６６】
次に、プレート６０に形成したプリズム部（右側プリズム部６０ｃ及び左側プリズム部６０ｄの）の光軸屈曲の原理を説明する。
図５は、右側プリズム部６０ｃ及び左側プリズム部６０ｄの作用説明図である。まず、図５（ａ）を用いて、一般的な三角プリズムの原理を説明する。プリズムとは、先にも説明したとおり、透明体を相交わる二つの平面（一の面と二の面）をもって囲んだもののことをいう。図示の三角プリズム７０の一の面はＫ−Ｓ面、二の面はＬ−Ｓ面である。Ｋ−Ｓ面とＬ−Ｓ面の交線を「綾」、Ｋ−Ｓ面とＬ−Ｓ面のなす平面角を「頂角」、稜に直角な平面をもって切った断面を「主切断面」という。
【００６７】
この三角プリズム７０によって行われる光の屈折は、次のとおり説明することができる。たとえば、点Ａから発した光線が一の面（Ｋ−Ｓ面）の点Ｂにおいて入射角∠ＡＢＮ1で入射したと仮定すると、この点Ｂで屈折して法線Ｎ1−Ｎ1´に近づくから、図においては下の方に曲がり、二の面（Ｌ−Ｓ面）の点Ｃに入射する。さて、光線は点Ｃから空気中に出て法線Ｎ2−Ｎ2´を遠ざかるように屈折するから、結局、図示するように下の方向に曲がることになる。
【００６８】
ゆえに、これら２回の屈折により光線の方向転角は∠ＥＱＤになる。すなわち、点Ａ→点Ｅの方向に入射した光線が三角プリズム７０を出るときに、点Ｃ→点Ｄの方向に角度を変えて進むことになる。これを「方向転角」という。この方向転角は頂角∠ＫＳＬと入射角∠ＡＢＮ1に関係している。そして、入射角∠ＡＢＮ1と最後の屈折角∠ＤＣＮ2が等しいとき、すなわち∠ＡＢＮ1＝∠ＤＣＮ2のとき、方向転角は最小である。そこで、頂角∠ＫＳＬ＝σ、最小の方向転角∠ＡＢＮ1＝∠ＤＣＮ2＝μとおき、この三角プリズム７０を構成している透明体の屈折率をｎとすれば、次式（１）が成立する。
【００６９】
ｓｉｎ〔（μ＋σ）／２〕＝ｎ・ｓｉｎ（σ／２）  ・・・・・・・・（１）
したがって、図示以外の他の三角プリズムであっても、屈折率（ｎ）と頂角（σ）が分かってさえいれば、式（１）より、方向転角（μ）の値を求めることができるのである。
【００７０】
図５（ｂ）は、プレート６０に形成された左側プリズム部６０ｄまたは右側プリズム部６０ｃに共通の断面図である。以下、左側プリズム部６０ｄで説明する。上記の三角プリズム７０と同様に、この左側プリズム部６０ｄも、相交わる一の面（Ｋ−Ｓ面）と二の面（Ｌ−Ｓ面）をもって透明体（プレート６０の素材）を囲んだ構造を有している。水平走査後の光ビームＢＭTXは、入射角０度でＫ−Ｓ面に入射し、透明体内部を直進してＬ−Ｓ面に入射角∠ＡＣＮ2で入射し、そして、Ｌ−Ｓ面の点Ｃから屈折角∠ＤＣＮ2で大気中に出射する。この左側プリズム部６０ｄにおける光ビームＢＭTXの方向転角μは、Ｋ−Ｓ面への入射角が０度であるから、μ＝∠ＤＣＥであり、このμの実際の値は、左側プリズム部６０ｄの屈折率（ｎ）と頂角（∠ＫＳＬ）を、前式（１）に適用して計算で求めることができる。
【００７１】
したがって、かかる構成の右側プリズム部６０ｃ及び左側プリズム部６０ｄによれば、水平走査後の光ビームＢＭTXの仰角（０度）を、上記の方向転角μの分だけマイナス方向に変更（０度→μ）することができ、白線検出用光ビームの条件（すなわち、自車前方の近い位置を照射できるようにそのビームの光軸を下向き曲げる）を満たすことができる。その結果、冒頭の従来技術で説明したような特殊なポリゴンミラー、言い換えれば、高価なポリゴンミラーを必要としないから、コストを抑えつつ、一つの光ビームＢＭTXを先行車検出と白線検出の二つの用途に兼用（融合化）することができるという特有の効果が得られる。
【００７２】
なお、本発明の技術思想は上記実施の形態に限定されず、様々な変形例があり得ることはもちろんである。たとえば、上記の実施の形態では、反射ミラー３２ａの揺動運動によって光ビームＢＭTXの水平走査を行っているが、これに限定されない。たとえば、安価な汎用ポリゴンミラー（回転多面鏡）を使用してもよい。
【００７３】
図６（ａ）及び（ｂ）は、その構成図であり、図１の反射ミラー３２ａの代わりに、たとえば、正六面体の各面にアルミニウム膜を形成して、その表面を鏡面仕上げしたポリゴンミラー３２ｃを使用したものである。このポリゴンミラー３２ｃは、図１の反射ミラー３２ａと同様に、水平方向駆動機構３２ｂによって水平方向に揺動駆動されるようになっており、その揺動運動により、光ビームＢＭTXの水平走査を行うことができるものである。なお、このポリゴンミラー３２ｃは、多面鏡のそれぞれの傾斜角を同一としたものであり、要するに冒頭で説明した従来技術の特殊なポリゴンミラーに比べて、安価に入手できる「汎用品」であるから、両者を比較すると当然ながら本実施の形態のポリゴンミラー３２ｃの方にコストメリットがある。
【００７４】
または、反射ミラーやポリゴンミラーを使用せずに、光ビーム収束用のレンズを横方向に往復移動させることにより、光ビームＢＭTXの水平走査を行ってもよい。図６（ｃ）は、その概念構成図であり、７０は、たとえば、赤外線レーザ等の光ビームＢＭTXを発生するレーザダイオード（図１のレーザダイオード３１ａに相当するもの）、７１は、このレーザダイオード７０から出力され光ビームＢＭTXを集光してビームを絞り込むレンズ（図１の光学系３１ｂに相当するもの）である。
【００７５】
レンズ７１は、たとえば、一方面７１ａを平坦化し、他方面７１ｂに左右シンメトリックなプリズム群を形成したものである。各々のプリズムは、図中の要部拡大図に示すように、相交わる二つの面のうち一の面７１ｃを垂直（９０度）に立ち上げ、二の面７１ｄを直角未満の角度（＜９０度）で傾斜させた、いわゆるフレネル型のプリズムレンズである。
【００７６】
レンズ７１は、入射した光ビームＢＭTXを面ごと角度を変えて出射させることができるので、何らかの駆動力（たとえば、図１の水平方向駆動機構３２ｂの揺動運動を直線往復運動に変換したもの）で白抜き矢印７１ｅ、７１ｆの方向に往復駆動させることにより、光ビームＢＭTXの水平走査を行うことができる。
【００７７】
図７は、図６（ｃ）の構成にプレート６０を組み合わせた状態図であり、この場合も、プレート６０に形成された二つのプリズム部６０ｃ、６０ｄは、前記の条件を満たしていなければならない。すなわち、右側プリズム部６０ｃは、水平走査後の光ビームＢＭTXが自車走行帯の「右側境界」を示す白線（右側白線）を指向したときに、その光ビームＢＭTXの走査線（イ）上に位置していなければならず、また、同様に、左側プリズム部６０ｄは、水平走査後の光ビームＢＭTXが自車走行帯の「左側境界」を示す白線（左側白線）を指向したときに、その光ビームＢＭTXの走査線（ロ）上に位置していなければならない。
【００７８】
なお、水平走査手段は、以上の機械的なもの（反射ミラーやポリゴンミラーの揺動運動またはレンズの往復運動によるもの）に限らず、電気的なもの、たとえば、圧電素子または超音波素子を使用した制御型光偏向デバイスなどで構成されたものであってもよい。
【００７９】
また、前記のプレート６０は、次のようなものであってもよい。
図８は、他の構成例を示すそのプレート８０の斜視図（ａ）、正面図（ｂ）、上面図（ｃ）、Ａ−Ａ断面図（ｄ）及びＢ−Ｂ断面図（ｅ）である。これらの図において、プレート８０は、所定の厚み（Ｆ）を持つガラスやアクリル等の透明材料を用いて横長の板状に形成されている点、その一部領域を水平走査後の光ビームＢＭTXの透過領域（以下「ＢＭTX透過領域」という）８０ａとして使用する点、及び、他の一部の領域を自車前方の先行車または路面の白線からの反射光ビームＢＭRXの透過領域（以下「ＢＭRX透過領域」という）８０ｂとして使用する点で、前記のプレート６０と共通するが、以下の点で相違する。
【００８０】
すなわち、プレート８０のＢＭTX透過領域８０ａには、前記のプレート６０における二つのプリズム部（右側プリズム部６０ｃ及び左側プリズム部６０ｄ）の代わりに、一つの湾曲プリズム部８０ｃが形成されている。この湾曲プリズム部８０ｃは、発明の要旨に記載された光学的要素、すなわち、光の屈折率を利用して光ビームＢＭTXの光軸を所定の角度（方向転角：μ）だけ下向き（路面方向）に曲げるものに相当する。
【００８１】
湾曲プリズム部８０ｃは、プレート８０の正面から見て、プレート８０の長手方向を長辺、同短手方向を短辺とする矩形状をなして形成されており、且つ、その両短辺の高さ（プレート８０表面からの高さ）を最大値Ｈとし、その長辺方向の中央部で高さがゼロとなるように徐々に高さを変化させたプリズム面８０ｄ（前述の二の面に相当）を有している。
【００８２】
図９は、湾曲プリズム８０の光学特性（特に「方向転角」の特性）を示す図である。この図において、縦軸は方向転角の大きさ（上に行くにつれて方向転角が大きくなる。最大値はμ、最小値はゼロである。）を表し、横軸はプリズム面８０ｄの横（長辺）方向の位置を表している。この図に示すように、湾曲プリズム８０の中央部の方向転角は０度である。したがって、この中央部を通る水平走査後の光ビームＢＭTXの仰角は変更されず、そのままの仰角（０度）を保って自車前方に照射される。
【００８３】
これに対して、中央部を外れた位置の方向転角は０度を超える値であり、特に、両端部（両短辺側）では最大の方向転角μである。したがって、この両端部を通る水平走査後の光ビームＢＭTXの仰角が０度からμへと変更される結果、光軸が下向きに曲げられて車両前方直近の路面上にある白線に向けて照射される。
【００８４】
なお、図９の特性図は、便宜的なものであって、その特性線Ｍの実際の形は、もっぱら湾曲プリズム部８０のプリズム面８０ｄの形状に左右されることはもちろんである。この特性線Ｍの形状から読み取るべき技術思想は、少なくとも、中央部で方向転角が０度になっていること、その両短辺側で最大の方向転角μになっていること、及び、両短辺から中央部にかけて徐々に方向転角が変化（必ずしも一定の線形的変化を意味しない）していることの三点である。これらの思想を満たすような適正な形状を湾曲プリズム部８０のプリズム面８０ｄに与えればよい。
【００８５】
なお、以上の説明では、プレート６０（またはプレート８０）にプリズム部６０ｃ、６０ｄ（または湾曲プリズム部８０ｃ）を一体化または接合しているが、本発明の思想はこれに限定されない。要は、水平走査後の光ビームＢＭTXの水平走査角度が所定の角度になったときに、その光ビームＢＭTXの通る位置にプリズム部６０ｃ、６０ｄ（または湾曲プリズム部８０ｃ）が配置されていればよく、この点において、必ずしもプリズム部６０ｃ、６０ｄ（または湾曲プリズム部８０ｃ）は、プレート６０（またはプレート８０）と一体化または接合されている必要はない。プリズム部６０ｃ、６０ｄ（または湾曲プリズム部８０ｃ）をプレート６０（またはプレート８０）上に形成せず、それらのプリズム部６０ｃ、６０ｄ（または湾曲プリズム部８０ｃ）を部品化し、何らかの取り付け部材によって、当該位置に固定するようにしてもよい。ただし、プリズム部６０ｃ、６０ｄ（または湾曲プリズム部８０ｃ）の位置合わせ（光軸合わせ）作業を考慮すると、前記例示のとおり、プリズム部６０ｃ、６０ｄ（または湾曲プリズム部８０ｃ）をプレート６０（またはプレート８０）に一体的または接合しておくことが好ましい。プレート６０（またはプレート８０）の位置合わせを行うだけで、前記プリズムの位置合わせ（光軸合わせ）が完了するからである。また、部品点数や組み付け工数の削減の観点から見た場合も、プリズム部６０ｃ、６０ｄ（または湾曲プリズム部８０ｃ）をプレート６０（またはプレート８０）に一体的または接合しておくことが好ましいことはもちろんである。
【００８６】
また、以上の説明では、プレート６０（またはプレート８０）の外表面を直接大気に晒す例を示している。この例によれば、プレート６０（またはプレート８０）を「保護窓」として利用することができ、別途に保護窓を要しないから、部品点数や組み立て工数を削減できるというメリットがある。しかし、本発明はこれに限定されない。たとえば、図１０に示すように、プレート６０（またはプレート８０）の前面に、ガラスまたはアクリルなどの透明樹脂材料で形成された板状の保護窓９０を併設してもよい。
【００８７】
この場合、部品点数や組み立て工数の削減メリットが失われるものの、一方で、プレート６０（またはプレート８０）に機械的な強度が求められず、また、プレート６０（またはプレート８０）を車載用レーダ装置２０に取り付ける際の防水対策も必要なくなるというメリットが得られる。
【００８８】
【発明の効果】
この発明によれば、水平走査手段によって水平方向に走査された光ビームが「所定の水平走査角度」（同光ビームが路面上の白線またはそれに相当する走行帯標識線に指向する際の走査角度）になったときに、「光学的要素」により、光ビームの光軸が下向きに曲げられる。
【００８９】
したがって、水平走査後の光ビームの経路上に、光学的な要素からなる仰角変更手段を配置するだけでよく、冒頭で説明した高価な特殊ポリゴンミラーを必要としないから、コストをかけずに、光ビームの用途の融合化（先行車検出用／白線検出用）を図ることができ、以て一つの光ビームで先行車検出と白線検出とを共に行うことができる車載用レーダ装置を提供することができる。
【００９０】
また、前記光学的要素は、前記路面上の左右の白線またはそれに相当する左右の走行帯標識線に指向する各々の水平走査角度に対応して、車両横方向の左右に一つずつ分離して設けられたプリズムであることとされているので、前記光ビームの光軸が所定角度（プリズムの方向転角μ）だけ曲げられる。したがって、その屈曲方向を路面側（すなわち、下向き）とすることにより、白線検出用の光ビームを得ることができる。
【００９１】
また、前記光学的要素は、前記路面上の左右の白線またはそれに相当する左右の走行帯標識線に指向する各々の水平走査角度に対応して、車両横方向の左右に一つずつ分離して設けられたプリズムであることとされているので、必要な位置のみにプリズムを分離配置し、他の位置（プリズムとプリズムの間）における光ビームの減衰要因をなくすことができ、先行車検出用光ビームのパワーロスを防ぐことができる。
【００９２】
また、前記光学的要素は、前記路面上の左右の白線またはそれに相当する左右の走行帯標識線に指向する各々の水平走査角度に対応して、車両横方向の左右に一つずつ分離して設けられたプリズムであって、且つ、左右のプリズムの間に光ビームの光軸を曲げない透光性素材を介在させているので、左右のプリズムの間に透光性素材が介在することとなり、これらを一体のものとして部品化することができ、部品点数及び組み付け工数の削減を図ることができるほか、プリズムの位置合わせ（光軸合わせ）の容易化を図ることができる。
【００９３】
また、前記光学的要素は、前記路面上の左右の白線またはそれに相当する左右の走行帯標識線に指向する各々の水平走査角度に対応して、車両横方向の左右にそれぞれ設けられたプリズム部と、その左右のプリズム部の間に連続的に設けられた中間プリズム部とからなり、該中間プリズム部の方向転角が、前記左右のプリズム部の位置で最大、その中間位置でゼロとなり、且つ、左右のプリズム部から中間位置にかけて方向転角が徐々に変化するように、前記左右のプリズム部及び前記中間プリズム部の形状を適正化したこととされているので、単一のプリズムとすることができ、部品点数及び組み付け工数の削減を図ることができるほか、プリズムの位置合わせ（光軸合わせ）の容易化を図ることができる。
【００９４】
また、前記左右のプリズム部及び前記中間プリズム部は、光ビームの光軸を曲げない透光性素材に一体化または当該透光性素材上に接合された光学的要素によって形成されているので、前記左右のプリズム部及び前記中間プリズム部並びに透光性素材を一つにまとめて部品化することができ、部品点数及び組み付け工数の削減を図ることができるほか、プリズムの位置合わせ（光軸合わせ）の容易化を図ることができる。
【００９５】
また、この発明のより好ましい構成によれば、前記光学的要素及び透光性素材を、外界との間の保護窓として兼用することとされているので、別途に保護窓を要せず、部品点数及び組み付け工数の削減を図ることができる。
【００９６】
また、この発明のより好ましい構成によれば、前記光学的要素及び透光性素材とは別途に、外界との間の保護窓を備えることとされているので、光学的要素及び透光性素材に対して機械的強度や密閉性が求められず、これら部材の製造容易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車載用レーダ装置２０の概念的な構成図である。
【図２】駆動回路５１及び制御回路５２の構成図である。
【図３】プレート６０の斜視図、正面図、Ａ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図である。
【図４】光ビームＢＭTXの水平走査角と、二つのプリズム部６０ｃ、６０ｄとの対応関係図である。
【図５】右側プリズム部６０ｃ及び左側プリズム部６０ｄの作用説明図である。
【図６】反射ミラー３２ａの代わりにポリゴンミラー２２ｃを使用した水平方向走査部３２の構成図及び光ビームＢＭTX水平走査の他の例を示すその構成図である。
【図７】図６（ｃ）の構成にプレート６０を組み合わせた状態図である。
【図８】他の構成例を示すそのプレート８０の斜視図、正面図、上面図、Ａ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図である。
【図９】湾曲プリズム８０の光学特性（特に「方向転角」の特性）図である。
【図１０】プレート６０（またはプレート８０）の前面に保護窓９０を併設した状態図である。
【図１１】従来の車載用レーダ装置１の概念図及び車間距離の計測概念図である。
【図１２】光ビーム３の水平方向放射パターン図、同垂直方向放射パターン図及び同放射パターンの断面図である。
【図１３】従来の車載用レーダ装置１における先行車検出の概念図である。
【図１４】白線検出の概念図である。
【符号の説明】
ＢＭTX……光ビーム
ＢＭRX……反射光ビーム
２０……車載用レーダ装置
３０……投光機構ユニット（ビーム発射手段）
３１……発光部（ビーム発生手段）
３２……水平方向走査部（水平走査手段）
６０……プレート（透光性素材）
６０ｃ……右側プリズム部（仰角変更手段、光学的要素、プリズム）
６０ｄ……左側プリズム部（仰角変更手段、光学的要素、プリズム）
８０……プレート（透光性素材）
８０ｃ……湾曲プリズム部（プリズム部、中間プリズム部）
９０……保護窓
【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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【図１３】
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【図１４】
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