DE112018007697T5 - Radarvorrichtung, Verfahren zum Erfassen des Ausfalls einer Radarvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Radarvorrichtung - Google Patents

Radarvorrichtung, Verfahren zum Erfassen des Ausfalls einer Radarvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Radarvorrichtung Download PDF

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Abstract

Eine Radarvorrichtung (100) enthält ein Sendemodul (1), das ein Sende-Chirp-Signal erzeugt, das mit einem Taktsignal synchronisiert ist, und Empfangsmodule (2, 3), die jeweils eine reflektierte Welle und eine Direktwelle des von dem Sendemodul (1) ausgesendeten Sende-Chirp-Signals empfangen und eine Mischung an einem empfangenen Signal unter Verwendung eines Empfangs-Chirp-Signals durchführen, wobei das Empfangs-Chirp-Signal mit dem Taktsignal synchronisiert ist und die gleiche Steigung wie das gesendete Chirp-Signal aufweist. Die Radarvorrichtung (100) enthält eine Signalverarbeitungseinheit (4), die ein Ziel (50) auf der Grundlage eines Schwebungssignals erfasst, das aus der von den Empfangsmodulen (2, 3) durchgeführten Mischung resultiert. Die Signalverarbeitungseinheit (4) erfasst einen Pegel des Schwebungssignals, das aus der empfangenen Direktwelle von dem Sendemodul (1) zu den Empfangsmodulen (2, 3) erzeugt wird. Die Signalverarbeitungseinheit (4) bestimmt einen Ausfall der Radarvorrichtung (100), indem sie den erfassten Pegel mit einem Schwellenwert vergleicht, der auf der Grundlage einer Schwebungssignalpegelmessung unter einer Umgebung, die die reflektierte Welle im Voraus eliminiert, eingestellt wird.

Description

  • Bereich
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radarvorrichtung zum Erfassen eines Ziels, ein Verfahren zum Erfassen eines Ausfalls der Radarvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb der Radarvorrichtung.
  • Stand der Technik
  • In der nachstehenden Patentliteratur 1 wird ein Verfahren offenbart, das den Pegel einer von einem vorausfahrenden Fahrzeug reflektierten Welle und den Pegel einer von einer Straßenoberfläche vor einem Fahrzeug reflektierten Welle erfasst und auf der Grundlage des Pegels der vom Fahrzeug reflektierten Welle und des Pegels der von der Straßenoberfläche reflektierten Welle einen Ausfall einer Radarvorrichtung bestimmt.
  • Zitierliste
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2006-250793
  • Zusammenfassung
  • Technisches Problem
  • Eine solche konventionelle Radarvorrichtung, wie sie in Patentliteratur 1 offenbart ist, verwendet reflektierte Wellen von z.B. einem vorausfahrenden Fahrzeug, einer Straßenoberfläche und einem Radom, um einen Ausfall der Radarvorrichtung zu bestimmen. Die aus diesen reflektierten Wellen resultierenden Signale ändern jedoch ständig ihren Pegel in Abhängigkeit von der Entfernung zum Fahrzeug, der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Zustand der Straßenoberfläche oder des Radoms und dem Ausmaß der Reflexion von der Straßenoberfläche oder dem Radom. Es ist daher sehr wahrscheinlich, dass stabile reflektierte Wellen je nach Zustand oder Zustand nicht konstant erhalten werden. Um einen Ausfall während des Betriebs zu erfassen, muss die konventionelle Radarvorrichtung zum Erfassen eines Ausfalls daher eine Fehlbestimmung vermeiden und/oder den Zustand der reflektierten Wellen begrenzen. Infolgedessen ist die konventionelle Radarvorrichtung in ihrer Funktion so eingeschränkt, dass die Radarvorrichtung nicht vielseitig funktioniert. Es ist daher erwünscht, einen Ausfall während des Betriebs stabil zu erfassen, ohne die reflektierten Wellen zu nutzen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das oben Gesagte gemacht, und ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Radarvorrichtung zum Erfassen eines Ausfalls während des Betriebs ohne Verwendung einer reflektierten Welle stabil zu betreiben.
  • Lösung des Problems
  • Um das obige Problem zu lösen und das Ziel zu erreichen, umfasst eine erfindungsgemäße Radarvorrichtung mindestens ein Sendemodul zur Erzeugung eines mit einem Taktsignal synchronisierten Sende-Chirp-Signals. Die Radarvorrichtung umfasst auch mindestens zwei Empfangsmodule, um jeweils eine reflektierte Welle des von dem Sendemodul ausgesendeten Sende-Chirp-Signals und eine Direktwelle des Sende-Chirp-Signals zu empfangen und mit Hilfe eines Empfangs-Chirp-Signals eine Mischung auf einem empfangenen Signal durchzuführen, wobei die reflektierte Welle von einem Ziel reflektiert wird, die Direktwelle eine direkte Kopplung ohne Durchgang durch das Ziel gewährleistet, das Empfangs-Chirp-Signal mit dem Taktsignal synchronisiert ist und die gleiche Steigung wie das Sende-Chirp-Signal aufweist. Die Radarvorrichtung umfasst ferner eine Signalverarbeitungseinheit zur Erfassung des Ziels auf der Grundlage eines Schwebungssignals, das aus der von den Empfangsmodulen durchgeführten Mischung resultiert. Die Signalverarbeitungseinheit enthält eine Funktion, die einen Pegel einer Direktwellenkomponente vom Sendemodul zu den Empfangsmodulen erfasst, wobei die Direktwellenkomponente im Schwebungssignal enthalten ist, und einen Ausfall der Radarvorrichtung durch Vergleich des erfassten Pegels mit einer Schwelle bestimmt, wobei die Schwelle auf der Grundlage einer Schwebungssignalpegelmessung unter einer Umgebung eingestellt wird, die die reflektierte Welle im Voraus eliminiert.
  • Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
  • Die nach der vorliegenden Erfindung vorgesehene Radarvorrichtung hat den Effekt, den Ausfall während des Betriebs stabil zu erfassen, ohne die reflektierte Welle zu nutzen.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Radarvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
    • 2 ist eine Reihe von Diagrammen, die Zeit-Frequenz-Wellenformen eines gesendeten Chirp-Signals und eines empfangenen Chirp-Signals in der ersten Ausführungsform veranschaulichen.
    • 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsprozess der Ausfallbestimmung in der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
    • 4 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Messumgebung zum Zeitpunkt der Erstellung einer Ausfallbestimmungs-Schwellenwerttabelle (zum Zeitpunkt der Versandinspektion) in der ersten Ausführungsform.
    • 5 ist ein erstes Diagramm, das zur Erläuterung des Prinzips der Ausfallbestimmung in der ersten Ausführungsform vorgesehen ist.
    • 6 ist ein zweites Diagramm, das zur Erläuterung des Prinzips der Ausfallbestimmung in der ersten Ausführungsform vorgesehen ist.
    • 7 ist eine Tabelle, die ein Beispiel einer Schwellenwerttabelle illustriert, die für die Ausfallbestimmung in der ersten Ausführungsform verwendet wird.
    • 8 ist eine Reihe von Zeitdiagrammen, die Änderungen in den Frequenzen eines gesendeten Chirp-Signals und eines empfangenen Chirp-Signals in einer zweiten Ausführungsform veranschaulichen.
    • 9 ist eine Reihe von Diagrammen, die zur Erklärung einer Wirkung einer Radarvorrichtung in der zweiten Ausführungsform vorgesehen sind.
    • 10 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Radarvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform illustriert.
    • 11 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Radarvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform veranschaulicht.
    • 12 ist ein erstes Diagramm, das zur Erläuterung des Prinzips der Ausfallbestimmung in einer fünften Ausführungsform vorgesehen ist.
    • 13 ist ein zweites Diagramm, das zur Erläuterung des Prinzips der Ausfallbestimmung in der fünften Ausführungsform vorgesehen ist.
    • 14 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung in der Frequenz eines Chirp-Signals zur Zielerfassung in einer sechsten Ausführungsform veranschaulicht.
    • 15 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung in der Frequenz eines Chirp-Signals für die Ausfallerfassung in der sechsten Ausführungsform veranschaulicht.
    • 16 ist ein Diagramm, das eine Zeit-Wellenform eines Schwebungssignals veranschaulicht, wenn das Chirp-Signal zur Zielerfassung in der sechsten Ausführungsform gesendet/empfangen wird.
    • 17 ist ein Diagramm, das eine Zeit-Wellenform eines Schwebungssignals veranschaulicht, wenn das Chirp-Signal zur Ausfallerfassung in der sechsten Ausführungsform gesendet/empfangen wird.
    • 18 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Hauptteils einer Radarvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform illustriert.
    • 19 ist ein Diagramm, das eine Zeit-Wellenform eines Schwebungssignals in einer Konfiguration zur Zielerfassung in der siebten Ausführungsform illustriert.
    • 20 ist ein Graph, der eine Zeit-Wellenform eines Schwebungssignals in einer Konfiguration zur Ausfallerfassung in der siebten Ausführungsform darstellt.
    • 21 ist ein Blockdiagramm, das eine Art der Ein/Aus-Steuerung einer Sendeeinheit einer Radarvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform veranschaulicht.
    • 22 ist ein erstes Diagramm, das eine zeitliche Wellenform einer Direktwelle illustriert, die durch die Steuerung der Ein-/Aus-Steuerung der Sendeeinheit in der achten Ausführungsform beobachtet wird.
    • 23 ist ein zweites Diagramm, das eine Zeit-Wellenform einer Direktwelle illustriert, die durch die Steuerung der Sendeeinheit in der achten Ausführungsform beobachtet wird.
    • 24 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung der Frequenz eines Chirp-Signals zur Ausfallerfassung (moduliertes Signal) in einer neunten Ausführungsform illustriert.
    • 25 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung in der Frequenz des Chirp-Signals zur Ausfallerfassung (unmoduliertes Signal) in der neunten Ausführungsform zeigt.
    • 26 ist ein Diagramm, das eine Zeit-Wellenform einer Direktwelle illustriert, die durch das in 25 dargestellte unmodulierte Signal beobachtet wurde.
    • 27 ist ein Diagramm, das eine Zeit-Wellenform einer Direktwelle illustriert, die durch das in 24 dargestellte modulierte Signal beobachtet wurde.
    • 28 ist ein Diagramm, das eine Zeit-Wellenform eines Schwebungssignals in einer zehnten Ausführungsform illustriert.
    • 29 ist ein erstes Diagramm, das zur Erläuterung eines Verfahrens zum Betrieb einer Radarvorrichtung gemäß einer elften Ausführungsform vorgesehen ist.
    • 30 ist ein zweites Diagramm, das zur Erläuterung eines Verfahrens zum Betrieb einer Radarvorrichtung gemäß der elften Ausführungsform vorgesehen ist.
    • 31 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Hardware-Konfiguration darstellt, die die Funktionen einer Signalverarbeitungseinheit in der ersten bis elften Ausführungsform implementiert.
    • 32 ist ein Blockdiagramm, das ein weiteres Beispiel für eine Hardware-Konfiguration darstellt, die die Funktionen der Signalverarbeitungseinheit in der ersten bis elften Ausführungsform implementiert.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden eine Radarvorrichtung, ein Verfahren zum Erfassen eines Ausfalls in der Radarvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb der Radarvorrichtung nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt ist.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Radarvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform zeigt. 2 ist eine Reihe von Diagrammen, die Zeit-Frequenz-Wellenformen eines gesendeten Chirp-Signals und eines empfangenen Chirp-Signals in der ersten Ausführungsform veranschaulichen. Wie in 1 dargestellt, enthält eine Radarvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform ein Sendemodul 1, zwei Empfangsmodule 2 und 3 und eine Signalverarbeitungseinheit 4. Es ist zu beachten, dass das eine Sendemodul als Beispiel vorgesehen ist und die Radarvorrichtung 100 eine Vielzahl der Sendemodule enthalten kann. Auch die beiden Empfangsmodule sind als Beispiel vorgesehen, und die Radarvorrichtung 100 kann ein oder drei oder mehr der Empfangsmodule enthalten.
  • Das Sendemodul 1 ist ein Modul, das ein Sende-Chirp-Signal in den Raum aussendet, das im oberen Diagramm von 2 dargestellt ist. Das Sendemodul 1 enthält eine Hochfrequenz-(HF-)Signalquelle 11, einen Verstärker 12 und eine Sendeantenne 13. Die HF-Signalquelle 11, die eine erste Signalquelle ist, erzeugt das Sende-Chirp-Signal synchronisiert mit einem Taktsignal, das von der Signalverarbeitungseinheit 4 ausgegeben wird. Der Verstärker 12 verstärkt das von der HF-Signalquelle 11 erzeugte Sende-Chirp-Signal. Die Sendeantenne 13 strahlt ein durch den Verstärker 12 verstärktes Sende-Chirp-Signal 60 in den Raum ab. Das in die HF-Signalquelle 11 eingegebene Taktsignal wird von einer Zeitsteuereinheit 42 erzeugt. Die Zeitsteuereinheit 42 ist in der Signalverarbeitungseinheit 4 vorgesehen.
  • Die HF-Signalquelle 11 enthält eine Chirp-Generatorschaltung 11a, einen Oszillator 11b und einen Verstärker 11c. Die Chirp-Generatorschaltung 11a erzeugt ein Steuersignal zur Steuerung der Oszillationsfrequenz des Oszillators 11b auf der Basis von Chirp-Daten. Der Oszillator 11b erzeugt das Sende-Chirp-Signal, dessen Frequenz sich mit der Zeit ändert, in Übereinstimmung mit dem von der Chirp-Generatorschaltung 11a erzeugten Steuersignal. Der Verstärker 11c verstärkt das vom Oszillator 11b erzeugte Sende-Chirp-Signal. Es ist zu beachten, dass der Verstärker 12 vom Sendemodul 1 entfernt werden kann, wenn der Verstärker 11c ein ausreichendes Ausgangssignal erhalten kann. Die in die Chirp-Generatorschaltung 11a eingegebenen Chirp-Parameter werden von einer Chirp-Datenerzeugungseinheit 41 erzeugt. Die Chirp-Datenerzeugungseinheit 41 ist in der Signalverarbeitungseinheit 4 vorgesehen.
  • Die Empfangsmodule 2 und 3 sind Module, die jeweils eine reflektierte Welle 64 des in den Raum ausgesendeten Sende-Chirp-Signals 60 empfangen, wobei die reflektierte Welle 64 von einem Ziel 50 reflektiert wird. Außerdem gibt es, wie in 1 dargestellt, eine Direktwelle 62 zur direkten Kopplung vom Sendemodul 1 zu den Empfangsmodulen 2 und 3, und somit empfangen die Empfangsmodule 2 und 3 jeweils auch die Direktwelle 62 und führen die folgende Verarbeitung durch.
  • Das Empfangsmodul 2 enthält eine Empfangsantenne 21, eine HF-Signalquelle 22 und eine Empfangseinheit 23. Die Empfangsantenne 21 empfängt die Direktwelle 62 vom Sendemodul 1 und die reflektierte Welle 64 vom Ziel 50. Die HF-Signalquelle 22, die eine zweite Signalquelle ist, erzeugt ein Empfangs-Chirp-Signal. Das Empfangs-Chirp-Signal ist mit dem von der Zeitsteuereinheit 42 ausgegebenen Taktsignal synchronisiert und hat die gleiche Steilheit wie das Sende-Chirp-Signal. Das Empfangs-Chirp-Signal fungiert als lokales Empfangssignal (LO) für einen später beschriebenen Mischer. Wie in 2 dargestellt, ist das Empfangs-Chirp-Signal ein Chirp-Signal, dessen Frequenz sich wie beim Sende-Chirp-Signal mit der Zeit ändert. Die Empfangseinheit 23 wandelt das über die Empfangsantenne 21 empfangene Empfangssignal herunter und wandelt das herunterkonvertierte Signal in ein digitales Signal um. Die Empfangseinheit 23 gibt das abwärtskonvertierte Signal als Empfangsdaten an die Signalverarbeitungseinheit 4 aus.
  • Die HF-Signalquelle 22 enthält eine Chirp-Generatorschaltung 22a, einen Oszillator 22b und einen Verstärker 22c. Die Chirp-Generatorschaltung 22a erzeugt ein Steuersignal zur Steuerung der Schwingungsfrequenz des Oszillators 22b auf der Grundlage der von der Chirp-Datenerzeugungseinheit 41 ausgegebenen Chirp-Daten. Der Oszillator 22b erzeugt ein Signal entsprechend dem von der Chirp-Generatorschaltung 22a erzeugten Steuersignal. Der Verstärker 22c verstärkt das vom Oszillator 22b erzeugte Signal. Das vom Verstärker 22c ausgegebene Signal ist das oben beschriebene Empfangs-Chirp-Signal.
  • Die Empfangseinheit 23 enthält einen Mischer 23a, einen Hochpassfilter (HPF) 23b, einen Verstärker 23c und einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 23d. Unter Verwendung des Empfangs-Chirp-Signals, bei dem es sich um das empfangene LO-Signal handelt, führt der Mischer 23a das Mischen des über die Empfangsantenne 21 empfangenen Empfangssignals durch, wodurch ein Frequenzdifferenzsignal (d.h. ein Schwebungssignal) zwischen dem empfangenen Signal und dem Empfangs-Chirp-Signal erzeugt wird. Der HPF 23b filtert den Ausgang des Mischers 23a, d.h. das Schwebungssignal. Um das Ziel 50 zu erfassen, werden eine Gleichstromkomponente und eine vorbestimmte niederfrequente Komponente, die im Schwebungssignal enthalten sind, durch den HPF 23b unterdrückt. Der Verstärker 23c verstärkt das vom HPF 23b ausgegebene Signal. Der ADC 23d wandelt das Ausgangssignal des Verstärkers 23c in ein digitales Signal um. Es ist zu beachten, dass die Abtastung durch den ADC 23d von der Signalverarbeitungseinheit 4 gesteuert wird, wie dies bei den Chirp-Generatorschaltungen 11a, 22a und 32a der Fall ist, auch wenn dies nicht dargestellt ist, und dass die Abtastung synchron mit dem Zeitpunkt erfolgt, zu dem jedes Chirp-Signal erzeugt wird.
  • Das Empfangsmodul 3 hat eine ähnliche Konfiguration wie das Empfangsmodul 2. Das Empfangsmodul 3 enthält eine Empfangsantenne 31, eine HF-Signalquelle 32 und eine Empfangseinheit 33. Die HF-Signalquelle 32 enthält die Chirp-Generatorschaltung 32a, einen Oszillator 32b und einen Verstärker 32c. Die Empfangseinheit 33 enthält einen Mischer 33a, einen HPF 33b, einen Verstärker 33c und einen ADC 33d. Die Funktionen der HF-Signalquelle 32 und der Empfangseinheit 33 werden hier nicht beschrieben, da sie den Funktionen der HF-Signalquelle 22 bzw. der Empfangseinheit 23 des Empfangsmoduls 2 ähnlich sind. Es ist zu beachten, dass der Verstärker 12 zwar das von der HF-Signalquelle 11 erzeugte Sende-Chirp-Signal verstärkt, der Verstärker 12 jedoch durch eine Kombination aus einem N-Multiplikator und einem Verstärker definiert sein kann, in welchem Fall die Mischer 23a und 33a der Sendemodule 2 und 3 harmonische Mischer sind. In diesem Fall werden die Frequenzen des Sende-Chirp-Signals und des Empfangs-Chirp-Signals, die von den Chirp-Generatorschaltungen 11a, 22a und 32a erzeugt werden, auf 1/N der Sende-/Empfangsfrequenzen der Sendeantenne 13 und der Empfangsantennen 21 und 31 eingestellt. Mit einer solchen Konfiguration können die HF-Signalquellen 11, 22 und 32 kostengünstig und mit hoher Leistung implementiert werden, wodurch eine leistungsstarke Radarvorrichtung erreicht wird, da die Radarvorrichtung mehr Sende-/Empfangsmodule enthält und somit eine große Anzahl von Sende-/Empfangskanälen zur Verfügung steht.
  • Die Signalverarbeitungseinheit 4 steuert die Steuerung der Chirp-Parameter, die Parameter der von den HF-Signalquellen 11, 22 und 32 erzeugten Chirp-Signale sind, sowie das Timing und führt die Signalverarbeitung an dem durch die Umwandlung in den ADCs 23d und 33d erhaltenen digitalen Signal durch. Die Chirp-Parameter enthalten die Frequenz, die Phase und die Verzögerungszeit gegenüber einer Referenzzeit, wenn eine Chirp-Operation beginnt, die Form (wie die Steigung oder die Modulationsbreite) des Chirp-Signals, die Zeit- /Frequenzschritte, die Anzahl der Chirps und ähnliches. Es ist auch möglich, eine Kombination aus einer Vielzahl von verschiedenen Chirp-Signalen zu erzeugen.
  • Die Signalverarbeitungseinheit 4 enthält neben der oben beschriebenen Chirp-Datenerzeugungseinheit 41 und der Zeitsteuereinheit 42 eine Erfassungseinheit 43 und eine Ausfallbestimmungseinheit 44. Die Erfassungseinheit 43 enthält eine Abstandserfassungseinheit 43a, eine Geschwindigkeitserfassungseinheit 43b und eine Amplitudenerfassungseinheit 43c. Die Ausfallbestimmungseinheit 44 enthält eine Ausfallbestimmungs-Schwellenwerttabelle 44a. Die Ausfallbestimmungs-Schwellenwerttabelle 44a speichert einen Schwellenwert.
  • In der Erfassungseinheit 43 erfasst die Abstandserfassungseinheit 43a die Entfernung von der Radarvorrichtung 100 bis zum Ziel 50 auf der Grundlage der von den Empfangseinheiten 23 und 33 ausgegebenen empfangenen Daten. Die Geschwindigkeitserfassungseinheit 43b betrifft die Relativgeschwindigkeit zwischen der Radarvorrichtung zum Erfassen der Entfernung zwischen der Radarvorrichtung 100 und dem Ziel 50 auf der Grundlage der empfangenen Daten. Die Amplitudenerfassungseinheit 43c erfasst den Pegel der empfangenen Daten. Die Ausfallbestimmungseinheit 44 bestimmt anhand der von der Erfassungseinheit 43 erfassten Werte einen Ausfall in der Radarvorrichtung 100. Die Ausfallbestimmungstabelle 44a wird für die Ausfallbestimmung der Radarvorrichtung 100 verwendet.
  • Als nächstes werden ein Verfahren und ein Prinzip der Ausfallbestimmung in der Radarvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig.ER 1 bis 7 beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf der Ausfallbestimmung in der ersten Ausführungsform darstellt. 4 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Messumgebung zum Zeitpunkt der Erstellung der Ausfallbestimmungs-Schwellenwerttabelle 44a (zum Zeitpunkt der Versandinspektion) in der ersten Ausführungsform. 5 ist ein erstes Diagramm, das zur Erläuterung des Prinzips der Ausfallbestimmung in der ersten Ausführungsform vorgesehen ist. 6 ist eine zweite Grafik, die zur Erläuterung des Prinzips der Ausfallbestimmung in der ersten Ausführungsform vorgesehen ist. 7 ist eine Tabelle, die ein Beispiel für eine Schwellenwerttabelle darstellt, die für die Ausfallbestimmung in der ersten Ausführungsform verwendet wird.
  • Die erste Ausführungsform bestimmt das Vorhandensein/Fehlen eines Ausfalls in der Radarvorrichtung Radar 100 durch Vergleich des Niveaus einer später beschriebenen Direktwellenkomponente mit einem Schwellenwert. Konkret wird ein Verfahren verwendet, das im Flussdiagramm von 3 dargestellt ist. Der Prozess von 3 wird bei jedem vorbestimmten Sende- und Empfangszyklus während des Betriebs ausgeführt. Es ist zu beachten, dass die Ausfallbestimmung zwischen einem Sendemodul und einem Empfangsmodul auf der Basis jedes Sendemoduls durchgeführt wird. Ein Sende/Empfangs-Koppelweg, der durch eine Kombination aus einem Sendemodul und einem Empfangsmodul definiert ist, wird der Einfachheit halber als „Sende/Empfangspfad“ bezeichnet. Im Folgenden wird der durch eine Kombination aus Sendemodul 1 und Empfangsmodul 2 definierte Sende-/Empfangspfad beispielhaft beschrieben.
  • In 3 sendet die Radarvorrichtung 100 das Sende-Chirp-Signal 60 vom Sendemodul 1 aus (Schritt S101). Der größte Teil des Sende-Chirp-Signals 60 wird auf das Ziel 50 gestrahlt, und dessen reflektierte Welle 64 wird vom Empfangsmodul 2 über die Empfangsantenne 21 empfangen. Die Direktwelle 62, die ein Teil des Sende-Chirp-Signals 60 ist, wird direkt vom Sendemodul 2 empfangen. Die vom Empfangsmodul 2 ausgegebenen Empfangsdaten werden an die Signalverarbeitungseinheit 4 gesendet. Die Signalverarbeitungseinheit 4 erfasst den Pegel der Direktwellenkomponente (Schritt S102). Die Ausfallbestimmungseinheit 44 der Signalverarbeitungseinheit 4 vergleicht den Pegel der Direktwellenkomponente mit einem Schwellenwert (Schritt S103). Ist der Pegel der Direktwellenkomponente höher als der Schwellenwert (Ja in Schritt S103), bestimmt die Ausfallbestimmungseinheit 44, dass die Radarvorrichtung 100 normal ist (Schritt S104), und beendet den Prozess von 3. Wenn andererseits der Pegel der Direktwellenkomponente kleiner oder gleich dem Schwellenwert ist (Nein in Schritt S103), wird festgestellt, dass eine Anomalie im Sende-/Empfangspfad zwischen dem Sendemodul 1 und dem Empfangsmodul 2 vorliegt, und die Radarvorrichtung 100 stellt fest, dass ein Ausfall aufgetreten ist (Schritt S105), und beendet den Prozess von 3.
  • Es ist zu beachten, dass der Prozess von 3 auf „Nein“ geht, wenn der Pegel der Direktwellenkomponente gleich der Schwelle im obigen Schritt S103 ist, der Prozess aber auf „Ja“ gehen kann. Das heißt, wenn der Pegel der Direktwellenkomponente gleich dem Schwellenwert ist, kann die Radarvorrichtung 100 als normal bestimmt werden.
  • Der im Flussdiagramm von 3 dargestellte Schwellenwert wird mit Hilfe einer Messung in der Messumgebung von 4 eingestellt. 1 ist das Diagramm, das die Messumgebung zum Zeitpunkt des Betriebs darstellt, während 4 das Diagramm ist, das die Messumgebung zum Zeitpunkt der Versandinspektion darstellt. In der Messumgebung zum Zeitpunkt der Versandinspektion, wie in 4 dargestellt, ist vor und um die Radarvorrichtung 100 herum ein Funk-Absorptionsband 52 angeordnet. Der Zweck der Anordnung des Funkwellen-Absorptionsbandes 52 vor der Radarvorrichtung 100 besteht darin, den Pegel der reflektierten Welle 64 des Sende-Chirp-Signals 60 zu eliminieren, die versucht, aus dem Bereich vor und um die Radarvorrichtung zur Seite der Empfangsmodule 2 und 3 zurückzukehren. In der Zwischenzeit sorgt die Direktwelle 62 mit einem vorbestimmten Pegel vom Sendemodul 1 zu jedem der Empfangsmodule 2 und 3 für eine Kopplung zwischen den Modulen oder zwischen den Antennen. Auf diese Weise wird zum Zeitpunkt der Versandinspektion die Messumgebung festgelegt, unter der die von den Empfangsantennen 21 und 31 empfangene reflektierte Welle 64 eliminiert wird, so dass nur die Direktwelle 62 gemessen wird. Darüber hinaus wird der Schwellenwert durch eine Empfangsanalyse der Direktwelle 62 festgelegt. Es ist zu beachten, dass in der folgenden Beschreibung die Messumgebung von 4 oder eine der Messumgebung von 4 äquivalente Umgebung als ein „Eingangszustand ohne reflektierte Welle“ bezeichnet werden kann.
  • In 5 zeigt eine durchgezogene Linie ein Spektrum des Schwebungssignals zum Zeitpunkt der Versandinspektion an, und eine gestrichelte Linie zeigt ein Spektrum des Schwebungssignals zum Zeitpunkt des Betriebs an. In 5 stellt die horizontale Achse die Frequenz und die vertikale Achse den Pegel der Frequenzkomponente dar. Die spektrale Wellenform zum Zeitpunkt des Betriebs enthält zusätzlich zur Direktwellenkomponente eine vom Ziel 50 reflektierte Wellenkomponente. In 5 ist eine Komponente, die bei der Frequenz „0“ auftritt, eine Gleichstromkomponente (DC), und eine Komponente, die unmittelbar auf der rechten Seite der DC-Komponente auftritt, ist die Gleichwellenkomponente.
  • Wie oben beschrieben, wird die vom Ziel 50 reflektierte Welle im Eingangszustand ohne reflektierte Welle, d.h. in der Messumgebung zum Zeitpunkt der Versandinspektion, eliminiert. Der Schwellenwert kann daher leicht auf der Grundlage eines Messergebnisses für den Pegel der Direktwellenkomponente eingestellt werden, das man erhält, indem man nur die Frequenzkomponente der Direktwelle 62 extrahiert. Es ist zu beachten, dass in 5 eine gestrichelte Linie ein Beispiel für den für die Direktwellenkomponente festgelegten Schwellenwert anzeigt.
  • Es ist zu beachten, dass, wie in 5 dargestellt, die Direktwellenkomponente und die Gleichstromkomponente im Frequenzbereich nahe beieinander liegen. Daher ist eine Funktion erforderlich, die die Direktwellenkomponente und die DC-Komponente im Frequenzbereich trennen kann. Es ist zu beachten, dass ein Verfahren zur Implementierung der Funktion, die die Direktwellenkomponente und die DC-Komponente im Frequenzbereich trennt, später beschrieben wird.
  • Wenn der in 5 dargestellte Schwellenwert verwendet wird, wird der Pegel der Frequenzkomponente der Direktwelle in Schritt S102 von 3 ermittelt. Außerdem wird im Schritt S103 von 3 die Verarbeitung des Vergleichs des Pegels der Frequenzkomponente der Direktwelle mit dem Schwellenwert durchgeführt.
  • Obwohl 5 ein Beispiel für die Einstellung des Schwellenwertes auf der Grundlage des Niveaus der Frequenzkomponente der Direktwelle zeigt, kann der Schwellenwert auf der Grundlage des Niveaus der Amplitude der Direktwelle eingestellt werden. 6 veranschaulicht eine Zeit-Wellenform des Schwebungssignals zum Zeitpunkt der Versandinspektion und eine Zeit-Wellenform des Schwebungssignals zum Zeitpunkt des Betriebs. In 6 stellt die horizontale Achse die Zeit und die vertikale Achse den Pegel des Schwebungssignals dar.
  • In 6 zeigt eine dicke durchgezogene Linie die Zeit-Wellenform des Schwebungssignals zum Zeitpunkt der Versandinspektion und eine dünne durchgezogene Linie die Zeit-Wellenform des Schwebungssignals zum Zeitpunkt des Betriebs an. Wie in 6 dargestellt, ist die Zeit-Wellenform des Schwebungssignals zum Zeitpunkt des Betriebs eine Wellenform, bei der die Komponente der vom Ziel 50 reflektierten Welle einer niederfrequenten, wellenförmigen Komponente überlagert ist und die Amplitude des Schwebungssignals schwankt. Es ist daher schwierig, mit dem Schwebungssignal zum Zeitpunkt des Betriebs einen genauen Schwellenwert festzulegen. Andererseits wird in der Zeit-Wellenform des Schwebungssignals zum Zeitpunkt der Versandinspektion nur die niederfrequente wellenförmige Komponente aufgrund der Direktwelle beobachtet, so dass ein genauer Schwellenwert eingestellt werden kann. Es ist zu beachten, dass in 6 eine gestrichelte Linie ein Beispiel für die Einstellung des Schwellenwertes anzeigt. Alternativ kann ein durch Extraktion der Direktwellenkomponente erhaltenes Frequenzanalyse-Ergebnis durch inverse Fourier-Transformation o.ä. in die Zeit-(Amplituden-)Wellenform zurückverwandelt werden, und die Wellenform kann mit dem Schwellenwert verglichen werden.
  • Wenn der in 6 dargestellte Schwellenwert verwendet wird, erfasst die Amplitudenerfassungseinheit 43c der Signalverarbeitungseinheit 4 in Schritt S102 von 3 den Pegel der Amplitude der Direktwelle. Außerdem führt die Ausfallbestimmungseinheit 44 im Schritt S103 von 3 die Verarbeitung des Vergleichs des Amplitudenpegels der Direktwelle mit dem Schwellenwert durch.
  • 7 zeigt ein Beispiel für die Schwellenwerttabelle in der ersten Ausführungsform. In dem in 7 dargestellten Beispiel werden die der Amplitude und der Frequenz entsprechenden Schwellenwerte für eine Vielzahl von Sendeeinheiten (#1, #2,...) und Empfangseinheiten (#11, #12,..., #21, #22,...) entsprechend jeder der Sendeeinheiten und für jede Umgebungstemperatur, bei der die Radarvorrichtung 100 arbeitet, eingestellt.
  • In 7 geben „T1“ und „T2“ die Umgebungstemperaturen an, „Tmin“ ist der Minimalwert der geschätzten Umgebungstemperatur, und „Tmax“ ist der Maximalwert der geschätzten Umgebungstemperatur. Es ist zu beachten, dass Temperaturwerte, die z.B. von einem in der Radarvorrichtung vorgesehenen Thermistor zum Erfassen erfasst werden und den tatsächlichen Umgebungstemperaturen entsprechen, in der Schwellenwerttabelle als Umgebungstemperaturen festgelegt und konsultiert werden können.
  • Die Schwellenwerte für die Umgebungstemperaturen können durch Messung der Schwellenwerte bei einer Vielzahl von Umgebungstemperaturen zum Zeitpunkt der oben beschriebenen Versandinspektion festgelegt werden. Alternativ können die Schwellenwerte für die Umgebungstemperaturen auch aus Temperaturkennlinien der Sendeleistung und Empfangsverstärkung des Sendemoduls 1 und der Empfangsmodule 2 und 3 vorhergesagt und eingestellt werden. Die erhaltenen Schwellenwerte sind in der Tabelle von 7 gespeichert.
  • Ein Schwellenwert zwischen den Umgebungstemperaturen T1 und T2 kann durch lineare Approximation o.ä. interpoliert werden. Zum Beispiel kann die Schwelle bei der Umgebungstemperatur „T“ (T1≦T≦T2) durch Interpolationsberechnung unter Verwendung der Schwelle bei der Umgebungstemperatur „T1“ und der Schwelle bei der Umgebungstemperatur „T2“ erhalten werden. Darüber hinaus können die Schwellenwerte für die Umgebungstemperaturen „Tmin“ und „Tmax“ in einer tatsächlichen Umgebung gemessen werden oder durch Vorhersage wie oben beschrieben oder durch Extrapolationsberechnung erhalten werden.
  • Nach der ersten Ausführungsform wird während des Betriebs der Radarvorrichtung der Pegel der Direktwelle vom Sendemodul zum Empfangsmodul erfasst, und die Ausfallbestimmung erfolgt durch Vergleich des erfassten Pegels mit dem Schwellenwert. Dies ermöglicht die Ausfallbestimmung der Radarvorrichtung während des Betriebs der Radarvorrichtung ohne Verwendung der reflektierten Welle.
  • Zweite Ausführungsform
  • Als nächstes wird eine Radarvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben. 8 ist eine Reihe von Zeitdiagrammen, die Veränderungen in den Frequenzen eines Sende-Chirp-Signals und eines Empfangs-Chirp-Signals in der zweiten Ausführungsform darstellen. 9 ist eine Reihe von Diagrammen, die zur Erklärung einer Wirkung der Radarvorrichtung in der zweiten Ausführungsform vorgesehen sind. Es ist zu beachten, dass die Funktionen der Radarvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform durch eine Konfiguration implementiert werden können, die identisch oder äquivalent zu der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform ist.
  • Im oberen Diagramm von 8 zeigt eine durchgezogene Linie eine Zeit-Frequenz-Wellenform des vom Sendemodul 1 ausgegebenen Sende-Chirp-Signals an. Im mittleren Diagramm von 8 zeigt eine gestrichelte Linie eine Zeit-Frequenz-Wellenform des von den HF-Signalquellen 22 und 32 ausgegebenen Empfangs-Chirp-Signals zum Zeitpunkt der Zielerfassung an. Im unteren Diagramm von 8 zeigt eine gestrichelte Linie eine Zeit-Frequenz-Wellenform des von den HF-Signalquellen 22 und 32 ausgegebenen Empfangs-Chirp-Signals zum Zeitpunkt der Ausfallerfassung an.
  • Wie in den mittleren und unteren Diagrammen von 8 dargestellt, ist die Wellenform des Empfangs-Chirp-Signals in der zweiten Ausführungsform zwischen dem Zeitpunkt der Zielerfassung und dem Zeitpunkt der Ausfallerfassung unterschiedlich. Insbesondere ist der Ausgabezeitpunkt des Empfangs-Chirp-Signals zum Zeitpunkt der Ausfallerfassung so verschoben, dass er um die Zeit τ gegenüber dem Empfangs-Chirp-Signal zum Zeitpunkt der Zielerfassung verzögert ist. Diese Verschiebung des Ausgabezeitpunkts wird durch die Steuerung der Zeitsteuereinheit 42 der Signalverarbeitungseinheit 4 gesteuert. Es ist zu beachten, dass der Ausgangszeitpunkts des Empfangs-Chirp-Signals zum Zeitpunkt der Zielerfassung mit der Ausgangszeit des Sende-Chirp-Signals übereinstimmt. Daher ist das Empfangs-Chirp-Signal zum Zeitpunkt der Ausfallerfassung auch in Bezug auf das Sende-Chirp-Signal um die Zeit τ verzögert.
  • Die linke Seite von 9 zeigt ein Spektrum des empfangenen Signals, wenn der Ausgabezeitpunkt des Empfangs-Chirp-Signals mit dem des Sende-Chirp-Signals übereinstimmt. Die rechte Seite von 9 zeigt ebenfalls ein Spektrum des empfangenen Signals, wenn der Ausgabezeitpunkt des Empfangs-Chirp-Signals gegenüber dem des Sendesignals verschoben ist. In diesen Diagrammen zeigen durchgezogene Linien die Direktwellenkomponente und die vom Ziel 50 reflektierte Wellenkomponente und gestrichelte Linien die Gleichstromkomponente an, wobei die Linien in einer simulierten Weise dargestellt sind.
  • Wie in 9 dargestellt, ist die Direktwellenkomponente eine Niederfrequenzkomponente nahe der Gleichstromkomponente, weshalb es schwierig ist, die beiden Komponenten frequenzmäßig zu trennen. Wenn andererseits der Ausgabezeitpunkt des Empfangs-Chirp-Signals gegenüber dem des Sende-Chirp-Signals wie in der zweiten Ausführungsform verschoben wird, erhöht sich die Frequenz der Direktwellenkomponente. Dadurch wird die Frequenztrennung relativ einfach und kann so einen Effekt erzielen, der die Genauigkeit der Ausfallerfassung verbessert.
  • Dritte Ausführungsform
  • Als nächstes wird eine Radarvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. 10 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Radarvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform darstellt. Die Radarvorrichtung 100 nach der ersten Ausführungsform hat die Konfiguration, in der jedes Empfangsmodul die Signalquelle enthält, die das Empfangs-Chirp-Signal erzeugt, während eine Radarvorrichtung 100A nach der dritten Ausführungsform eine Konfiguration hat, in der ein vom Sendemodul verteiltes Sende-Chirp-Signal als Empfangs-Chirp-Signal verwendet wird.
  • Die Radarvorrichtung 100A nach der dritten Ausführungsform in 10 unterscheidet sich von der Konfiguration der ersten Ausführungsform in 1 dadurch, dass die Empfangsmodule 2A und 3A die Empfangsmodule 2 bzw. 3 ersetzen und zwischen dem Sendemodul 1 und den Empfangsmodulen 2A und 3A eine Verzögerungsschaltung 5 vorgesehen ist. Im Empfangsmodul 2A wird die HF-Signalquelle 22 weggelassen, und der Ausgang der Verzögerungsschaltung 5 wird als Empfangs-Chirp-Signal in den Mischer 23a eingespeist. Im Empfangsmodul 3A wird die HF-Signalquelle 32 weggelassen, und der Ausgang der Verzögerungsschaltung 5 wird als Empfangs-Chirp-Signal in den Mischer 33a eingespeist. Es ist zu beachten, dass die anderen Konfigurationen identisch oder äquivalent zu denen der ersten Ausführungsform sind und daher durch die gleichen Bezugszahlen wie in der ersten Ausführungsform bezeichnet werden, wobei eine Beschreibung der sich überlappenden Konfigurationen unterbleibt.
  • In der Konfiguration der dritten Ausführungsform wird die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung 5 von der Zeitsteuereinheit 42 der Signalverarbeitungseinheit 4 gesteuert. Ein von der Zeitsteuereinheit 42 an die Steuerung der Verzögerungsschaltung 5 ausgegebenes Zeitsteuersignal liefert das Sende-Chirp-Signal mit der Verzögerungszeit τ, wie im unteren Diagramm von 8 dargestellt, wodurch das Empfangs-Chirp-Signal zur Ausfallerfassung erhalten wird. Unnötig zu erwähnen, dass die Sendezeit aufgrund der elektrischen Verdrahtung zwischen dem Sendemodul 1 und den Empfangsmodulen 2A und 3A bei der Bereitstellung der Verzögerungszeit τ für das Sende-Chirp-Signal berücksichtigt wird.
  • Es gibt die Sendezeit aufgrund der elektrischen Verdrahtung zwischen dem Sendemodul 1 und den Empfangsmodulen 2A und 3A. Daher gibt die Zeitsteuereinheit 42 das Zeitsteuerungssignal an die Chirp-Generatorschaltung 11a und die Verzögerungsschaltung 5 zu einem Zeitpunkt aus, der die Sendezeit aufgrund der elektrischen Verdrahtung berücksichtigt. Dadurch kann das von der Verzögerungsschaltung 5 ausgegebene Signal mit dem Sende-Chirp-Signal synchronisiert werden, wie in den oberen und mittleren Diagrammen von 8 dargestellt, so dass der Ausgang der Verzögerungsschaltung 5 als Empfangs-Chirp-Signal für die Zielerfassung verwendet werden kann.
  • Es ist zu beachten, dass, wenn der Wert der Sendezeit aufgrund der elektrischen Verdrahtung zwischen dem Sendemodul 1 und den Empfangsmodulen 2A und 3A so klein ist, dass die Sendezeit nicht berücksichtigt werden muss, die Funktion der Verzögerungsschaltung 5 durch das Steuersignal der Zeitsteuereinheit 42 aktiviert oder deaktiviert werden kann. Wenn zum Beispiel die Funktion der Verzögerungsschaltung 5 durch das Steuersignal der Zeitsteuereinheit 42 aktiviert wird, kann das von der Verzögerungsschaltung 5 ausgegebene Signal als Empfangs-Chirp-Signal zur Ausfallerfassung verwendet werden, wie im unteren Diagramm von 8 dargestellt. Wenn die Funktion der Verzögerungsschaltung 5 deaktiviert ist, kann das von der Verzögerungsschaltung 5 ausgegebene Signal als Empfangs-Chirp-Signal für die Zielerfassung verwendet werden, wie im mittleren Diagramm von 8 dargestellt.
  • Entsprechend der Konfiguration der dritten Ausführungsform kann die der ersten Ausführungsform äquivalente Funktion erreicht werden, ohne dem Empfangsmodul die Signalquelle zur Erzeugung des Empfangs-Chirp-Signals zur Verfügung zu stellen. Dies kann die Konfiguration vereinfachen und die Herstellungskosten reduzieren. Darüber hinaus kann die Verringerung der Anzahl der Teile die Zuverlässigkeit der Radarvorrichtung verbessern.
  • Vierte Ausführungsform
  • Als nächstes wird eine Radarvorrichtung nach einer vierten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. 11 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Radarvorrichtung 100B gemäß der vierten Ausführungsform darstellt. In der dritten Ausführungsform ist die Verzögerungsschaltung 5 zwischen dem Sendemodul 1 und den Empfangsmodulen 2A und 3A vorgesehen, wie in 10 dargestellt, um eine Zeitdifferenz zwischen dem Sende-Chirp-Signal und dem Empfangs-Chirp-Signal einzustellen. Wenn andererseits eine Zeitdifferenz zwischen dem Sende-Chirp-Signal und dem Empfangs-Chirp-Signal nicht wie in der ersten Ausführungsform eingestellt werden muss, kann eine Konfiguration ohne die Verzögerungsschaltung 5 wie in 11 dargestellt angenommen werden. Auch die Konfiguration der vierten Ausführungsform kann eine ähnliche Wirkung erzielen wie die der ersten Ausführungsform.
  • Es ist zu beachten, dass 11 die Konfiguration veranschaulicht, in der das Sende-Chirp-Signal von dem einen Sendemodul 1 auf die beiden Empfangsmodule 2A und 3A verteilt wird, aber die Anmeldung ist auch auf einen Fall anwendbar, in dem eine Vielzahl der Sendemodule 1 vorgesehen ist. In dem Fall, in dem eine Vielzahl der Sendemodule 1 vorgesehen ist, kann das Sende-Chirp-Signal von jedem der Vielzahl der Sendemodule 1 auf eine Vielzahl von entsprechenden Empfangsmodulen 2 verteilt werden. Alternativ kann das Sende-Chirp-Signal von einem aus der Vielzahl der Sendemodule 1 auf jedes der Empfangsmodule 2 verteilt werden. Wenn die Anzahl der Sendemodule 1 jedoch „N“ ist („N“ ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr), kann das Sende-Chirp-Signal alternativ von „N-M“ („M“ ist eine ganze Zahl von „N-1“ oder weniger) der Sendemodule 1 auf jedes einer Vielzahl von entsprechenden Empfangsmodulen 2 verteilt werden. Es ist zu beachten, dass dieses Konzept auch auf die Radarvorrichtung der dritten Ausführungsform anwendbar ist.
  • Fünfte Ausführungsform
  • Als nächstes wird eine Radarvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform unter Bezugnahme auf 12 und 13 beschrieben. 12 ist ein erstes Diagramm, das zur Erläuterung des Prinzips der Ausfallbestimmung in der fünften Ausführungsform vorgesehen ist. 13 ist ein zweites Diagramm, das zur Erläuterung des Prinzips der Ausfallbestimmung in der fünften Ausführungsform vorgesehen ist. Es ist zu beachten, dass die Funktionen der Radarvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform durch die Konfiguration in einer der 1, 10 und 11 implementiert werden können.
  • 12 zeigt eine Entfernungs-Geschwindigkeitskarte, die auf der Grundlage der von der Entfernungserfassungseinheit 43a und der Geschwindigkeitserfassungseinheit 43b der Signalverarbeitungseinheit 4 erhaltenen Erfassungsergebnisse erstellt wurde. In der Entfernungs-Geschwindigkeitskarte stellt die horizontale Achse eine Geschwindigkeitsfrequenz und die vertikale Achse eine Entfernungsfrequenz dar. Es ist zu beachten, dass, obwohl in 12 nicht dargestellt, die Intensität jedes empfangenen Signals typischerweise in einer z-Achsen-Richtung dargestellt wird, die einer Richtung senkrecht zur Papieroberfläche, auf der die Abbildung gezeichnet ist, entspricht. In 12 stellt ein durch einen Pfeil angezeigter Teil K1 die Direktwellenkomponente ohne Geschwindigkeitskomponente dar. Außerdem stellen die durch Pfeile gekennzeichneten Teile K2 und K3 die vom Ziel 50 reflektierten Wellenkomponenten mit Geschwindigkeitskomponenten dar.
  • 13 veranschaulicht ein Analyseergebnis der Fast-Fourier-Transformation (FFT) in Richtung der Entfernungs-Frequenzachse bei der relativen Geschwindigkeit=0 in der Entfernungs-Geschwindigkeitskarte in 12. In 13 werden die Gleichstromkomponente und die Direktwellenkomponente extrahiert, aber die vom Ziel reflektierte Wellenkomponente erscheint nicht. Der Grund, warum die vom Ziel reflektierte Wellenkomponente nicht erscheint, liegt darin, dass nur die Komponente mit der relativen Geschwindigkeit=0 extrahiert wird.
  • Sobald das in 13 dargestellte Analyseergebnis erhalten wird, wird das Niveau der erhaltenen Direktwellenkomponente wie in der ersten Ausführungsform mit dem Schwellenwert verglichen. Wenn der Pegel der erhaltenen Direktwellenkomponente höher als der Schwellenwert ist, wird die Radarvorrichtung als normal bestimmt. Wenn der Pegel der erhaltenen Direktwellenkomponente kleiner oder gleich dem Schwellenwert ist, wird die Radarvorrichtung als ausgefallen bestimmt.
  • Nach der fünften Ausführungsform wird die reflektierte Wellenkomponente von einem Ziel, das eine Relativgeschwindigkeit in Bezug auf die Radarvorrichtung hat, auch im Betrieb der Radarvorrichtung hauptsächlich getrennt, wodurch die Direktwellenkomponente vom Sendemodul zum Empfangsmodul erfasst werden kann. Dadurch kann die Direktwellenkomponente, die nicht von den reflektierten Wellenkomponenten beeinflusst wird, von einer Vielzahl von Zielen um die Radarvorrichtung herum erhalten werden, so dass die Genauigkeit der Ausfallbestimmung in der Radarvorrichtung verbessert werden kann.
  • Sechste Ausführungsform
  • Als nächstes wird eine Radarvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 14 bis 17 beschrieben. 14 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung der Frequenz eines Chirp-Signals zur Zielerfassung in der sechsten Ausführungsform veranschaulicht. 15 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung in der Frequenz eines Chirp-Signals für die Ausfallerfassung in der sechsten Ausführungsform veranschaulicht. 16 ist ein Diagramm, das eine Zeit-Wellenform eines Schwebungssignals veranschaulicht, wenn das Chirp-Signal zur Zielerfassung in der sechsten Ausführungsform gesendet/empfangen wird. 17 ist ein Diagramm, das eine Zeit-Wellenform eines Schwebungssignals veranschaulicht, wenn das Chirp-Signal zur Ausfallerfassung in der sechsten Ausführungsform gesendet/empfangen wird. Es ist zu beachten, dass die Funktionen der Radarvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform durch die Konfiguration in einer der 1, 10 und 11 implementiert werden können.
  • 14 veranschaulicht die Wellenform des Chirp-Signals zur Zielerfassung in der sechsten Ausführungsform. 15 veranschaulicht ebenfalls die Wellenform des Chirp-Signals für die Ausfallerfassung in der sechsten Ausführungsform. Es ist zu beachten, dass die Senderseite und die Empfängerseite das Chirp-Signal mit derselben frequenzmodulierten Wellenform verwenden.
  • In 14 und 15 haben die horizontalen Achsen den gleichen Maßstab, und das Chirp-Signal zur Ausfallerfassung hat die Wellenform mit einem Chirp-Zyklus, der kürzer als die Wellenform des Chirp-Signals zur Zielerfassung ist, und mit einer Frequenzmodulationsbreite, die größer als die Wellenform des Chirp-Signals zur Zielerfassung eingestellt ist. Das heißt, in der sechsten Ausführungsform ist das Chirp-Signal für die Ausfallerfassung so eingestellt, dass die Steigung des Chirp-Signals grösser ist als die des Chirp-Signals für die Zielerfassung.
  • 16 veranschaulicht die zeitliche Wellenform des Schwebungssignals, wenn das Chirp-Signal zur Zielerfassung gesendet/empfangen wird. In 16 veranschaulicht eine durch eine durchgezogene Linie dargestellte Kurve die Zeit-Wellenform des Signals, das von der Empfangsantenne und dem Empfangsmodul im tatsächlichen Betrieb empfangen und als Schwebungssignal ausgegeben wird, und die Zeit-Wellenform ist eine Kombination aus der vom Ziel reflektierten Welle und der vom Sendemodul oder der Sendeantenne gekoppelten Direktwelle. Darüber hinaus stellt eine durch eine gestrichelte Linie angezeigte Kurve nur die Direktwellenkomponente in einer simulierten Weise dar. Wie in 16 dargestellt, hat die Direktwelle eine niederfrequente, wellenförmige Komponente und einen längeren Zyklus als die vom Ziel reflektierte Welle.
  • 17 veranschaulicht die zeitliche Wellenform des Schwebungssignals, wenn das Chirp-Signal zur Ausfallerfassung gesendet/empfangen wird. Es ist zu beachten, dass in 16 und 17 die vertikalen Achsen und die horizontalen Achsen die gleichen Maßstäbe haben. Obwohl die Eigenschaften der Wellenform zwischen den Chirp-Signalen gleich sind, ist die Amplitude der Signalwellenform größer, wenn das Chirp-Signal zur Ausfallerfassung verwendet wird. Dementsprechend ist bei Verwendung des Chirp-Signals zur Ausfallerfassung die Amplitude der Direktwelle leicht von der Amplitude der vom Messobjekt reflektierten Welle zu unterscheiden, so dass die Genauigkeit der Schwellenwertbestimmung verbessert werden kann. Darüber hinaus ist der Welligkeitszyklus kürzer, wenn das Chirp-Signal zur Ausfallerfassung verwendet wird. Dadurch ist es einfach, einen Zyklus der Direktwelle zu erfassen, so dass die Ausfallbestimmung auch in einer Empfangsumgebung, in der es viele reflektierte Wellen von Zielen gibt, zuverlässig durchgeführt werden kann.
  • Wie oben beschrieben, wird nach der sechsten Ausführungsform ein Ausfall in der Radarvorrichtung bestimmt, indem das Chirp-Signal zur Ausfallerfassung so eingestellt wird, dass es eine größere Steigung als das Chirp-Signal zur Zielerfassung aufweist, wodurch die Ausfallbestimmung mit der verbesserten Genauigkeit der Ausfallbestimmung zuverlässig durchgeführt werden kann. Darüber hinaus werden in der sechsten Ausführungsform das Chirp-Signal für die Zielerfassung und das Chirp-Signal für die Ausfallerfassung einzeln zugeordnet, aber das auf die große Steigung eingestellte Chirp-Signal für die Ausfallerfassung kann je nach den Betriebsbedingungen der Radarvorrichtung zum Erfassen von Zielen verwendet werden.
  • Siebte Ausführungsform
  • Als nächstes wird eine Radarvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 18 bis 20 beschrieben. 18 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Hauptteils einer Empfangseinheit der Radarvorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform darstellt. 19 ist ein Diagramm, das eine Zeit-Wellenform eines Schwebungssignals in einer Konfiguration für die Zielerfassung in der siebten Ausführungsform illustriert. 20 ist ein Graph, der eine Zeit-Wellenform eines Schwebungssignals in einer Konfiguration zur Ausfallerfassung in der siebten Ausführungsform darstellt.
  • Die Radarvorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform erhält man, indem man die Empfangseinheit 23 in 1, 10 oder 11 durch eine in 18 dargestellte Empfangseinheit 23A ersetzt. Bei der Empfangseinheit 23A wird z.B. der HPF 23b in der in 1 dargestellten Konfiguration der Empfangseinheit 23 durch einen HPF 23b1 und einen HPF 23b2 ersetzt. Der HPF 23b1 ist ein HPF zur Zielerfassung und der HPF 23b2 ist ein HPF zur Ausfallerfassung. Es ist zu beachten, dass eine Grenzfrequenz fc des HPF 23b2 für die Ausfallerfassung niedriger eingestellt ist als die des HPF 23b1 für die Zielerfassung. Daher wird in der siebten Ausführungsform der HPF der Empfangseinheit 23A zum Zeitpunkt der Zielerfassung auf den HPF 23b1 mit der relativ hohen Grenzfrequenz fc und zum Zeitpunkt der Ausfallerfassung auf den HPF 23b2 mit der relativ niedrigen Grenzfrequenz fc umgeschaltet.
  • 19 veranschaulicht die Zeit-Wellenform des Schwebungssignals, wenn der HPF 23b1 zur Zielerfassung verwendet wird, und 20 veranschaulicht die Zeit-Wellenform des Schwebungssignals, wenn der HPF 23b2 zur Ausfallerfassung verwendet wird. In jedem der Bilder 19 und 20 stellt eine durch eine gestrichelte Linie angezeigte Kurve die Direktwellenkomponente dar, und eine durch eine durchgezogene Linie angezeigte Kurve stellt die Wellenform eines tatsächlichen Schwebungssignals dar, das eine kombinierte Welle aus der vom Ziel reflektierten Wellenkomponente und der Direktwellenkomponente ist.
  • Wenn der HPF 23b1 zur Zielerfassung verwendet wird, wie in 19 dargestellt, wird eine niederfrequente wellenförmige Komponente, die die Direktwelle darstellt, durch den HPF 23b1 blockiert und im Pegel abgesenkt, so dass es schwierig ist, die Komponente zu erfassen. Währenddessen ist das Ziel leicht zu erfassen, da die niederfrequente wellenförmige Komponente klein ist. Wenn hingegen der HPF 23b2 zur Ausfallerfassung verwendet wird, wird die niederfrequente wellenförmige Komponente, die die Direktwelle darstellt, vom HPF 23b2 nicht blockiert und ihr Pegel wird erhöht. Dementsprechend wird zum Zeitpunkt der Ausfallerfassung der HPF 23b2 zur Ausfallerfassung verwendet, um den Pegel des Schwebungssignals zu erfassen, und das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Ausfalls in der Radarvorrichtung zum Erfassen kann durch Vergleich des erfassten Pegels mit einem Schwellenwert bestimmt werden.
  • Wie oben beschrieben, werden gemäß der siebten Ausführungsform der HPF für die Zielerfassung und der HPF für die Ausfallerfassung mit einer Grenzfrequenz fc, die niedriger als die des HPF für die Zielerfassung eingestellt ist, vorbereitet, und zum Zeitpunkt der Ausfallerfassung wird der HPF für die Ausfallerfassung zur Bestimmung eines Ausfalls in der Radarvorrichtung verwendet, so dass die Ausfallbestimmung zuverlässig durchgeführt werden kann, ohne dass die Genauigkeit der Zielerfassung abnimmt.
  • Achte Ausführungsform.
  • Als nächstes wird eine Radarvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 21 bis 23 beschrieben. 21 ist ein Blockdiagramm, das eine Art der Ein/Aus-Steuerung der Sendeeinheit der Radarvorrichtung gemäß der achten Ausführungsform veranschaulicht. 22 ist ein erstes Diagramm, das eine zeitliche Wellenform einer Direktwelle illustriert, die durch die Steuerung der Ein-/AusSteuerung der Sendeeinheit in der achten Ausführungsform beobachtet wird. 23 ist ein zweites Diagramm, das eine Zeit-Wellenform der Direktwelle zeigt, die von der Steuerung der Sendeeinheit in der achten Ausführungsform beobachtet wird. 22 und 23 veranschaulichen der Einfachheit halber das Schwebungssignal im Eingangszustand ohne reflektierte Welle, so dass die vom Ziel reflektierte Welle nicht im Schwebungssignal enthalten ist. Es ist zu beachten, dass die Funktionen der Radarvorrichtung gemäß der achten Ausführungsform durch die Konfiguration in einer der 1, 10 und 11 implementiert werden können.
  • In der achten Ausführungsform führt die Signalverarbeitungseinheit 4 die Ein/Aus-Steuerung des Verstärkers 12 des Sendemoduls 1 durch, d.h. sie steuert die Ausgabe des gesendeten Chirp-Signals. 22 veranschaulicht die zeitliche Wellenform des Schwebungssignals, wenn die Steuerung des Verstärkers 12 ausgeschaltet ist, und 23 veranschaulicht die zeitliche Wellenform des Schwebungssignals, wenn die Steuerung des Verstärkers 12 eingeschaltet ist. Es ist zu beachten, dass sowohl 22 als auch 23 die Wellenform des Schwebungssignals im Eingangszustand ohne reflektierte Welle, d.h. die Wellenform der Direktwelle, veranschaulichen.
  • Wenn die Steuerung des Verstärkers 12 ausgeschaltet ist, wird das Sende-Chirp-Signal nicht vom Sendemodul 1 ausgegeben, so dass die Amplitude der Direktwellenkomponente des Schwebungssignals fast null ist, wie in 22 dargestellt, und die Direktwellenkomponente nicht beobachtet wird. Wenn andererseits der Verstärker 12 so gesteuert wird, dass er eingeschaltet ist, wird das Sende-Chirp-Signal vom Sendemodul 1 abgestrahlt, es sei denn, die Radarvorrichtung fällt aus. Zu diesem Zeitpunkt hat das Schwebungssignal der Direktwelle, das sich vom Sendemodul 1 zum Empfangsmodul ausbreitet, einen großen Amplitudenwert, wie in 23 dargestellt. Wenn andererseits die Radarvorrichtung ausfällt, wird ein vorbestimmter Abfall des Pegels von dem in 23 dargestellten Amplitudenwert beobachtet.
  • Dementsprechend wird in der achten Ausführungsform eine Differenz zwischen dem Amplitudenwert der Direktwellenkomponente des Schwebungssignals, wenn die Steuerung des Verstärkers 12 eingeschaltet ist, und dem Amplitudenwert der Direktwellenkomponente des Schwebungssignals, wenn die Steuerung des Verstärkers 12 ausgeschaltet ist, als Schwellenwert definiert. Der ähnliche Amplitudenunterschied während des tatsächlichen Betriebs wird ermittelt und mit dem Schwellenwert verglichen. Wenn die Differenz größer als der Schwellenwert ist, wird die Radarvorrichtung als normal bestimmt. Ist die Differenz hingegen kleiner oder gleich dem Schwellenwert, wird die Radarvorrichtung als ausgefallen bestimmt. Es ist zu beachten, dass der Schwellenwert auf der Grundlage des Messergebnisses im Eingangszustand ohne reflektierte Welle eingestellt wird, wie in der ersten Ausführungsform.
  • Nach der achten Ausführungsform wird die Differenz zwischen dem Amplitudenwert der Direktwellenkomponente des Schwebungssignals, wenn das gesendete Chirp-Signal ausgesendet wird, und dem Amplitudenwert der Direktwellenkomponente des Schwebungssignals, wenn das gesendete Chirp-Signal nicht ausgesendet wird, als Schwellenwert definiert. Die ähnliche Amplitudendifferenz während des tatsächlichen Betriebs wird mit dem Schwellenwert verglichen, so dass das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Ausfalls in der Radarvorrichtung bestimmt wird. Dadurch kann die Ausfallbestimmung der Radarvorrichtung genauer durchgeführt werden.
  • Es ist zu beachten, dass, obwohl die Signalwellenform im Eingangszustand ohne reflektierte Welle in der obigen Beschreibung dargestellt ist, die Ausfallbestimmung der Radarvorrichtung durch ein ähnliches Verfahren auch zum Zeitpunkt des Betriebs bei Vorhandensein der vom Ziel reflektierten Welle durchgeführt werden kann.
  • Neunte Ausführungsform
  • Als nächstes wird eine Radarvorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 24 bis 27 beschrieben. 24 und 25 sind Zeitdiagramme, die jeweils eine Änderung der Frequenz des Chirp-Signals zur Ausfallerfassung (moduliertes Signal) in der neunten Ausführungsform veranschaulichen. 24 veranschaulicht ein Chirp-Signal zum Zeitpunkt der Modulation (ein moduliertes Chirp-Signal), das eines der Chirp-Signale zur Ausfallerfassung ist, und 25 veranschaulicht ein Signal zum Zeitpunkt ohne Modulation (ein unmoduliertes Signal), das ein weiteres der Chirp-Signale zur Ausfallerfassung ist. 26 ist ein Diagramm, das eine Zeit-Wellenform der Direktwelle illustriert, die durch das in 25 dargestellte unmodulierte Signal beobachtet wird. 27 ist ein Diagramm, das eine Zeit-Wellenform der Direktwelle illustriert, die durch das in 24 dargestellte modulierte Signal beobachtet wird. 26 und 27 zeigen beide das Schwebungssignal im Eingangszustand ohne reflektierte Welle, so dass die vom Zielobjekt reflektierte Welle nicht im Schwebungssignal enthalten ist. Es ist zu beachten, dass die Funktionen der Radarvorrichtung gemäß der neunten Ausführungsform durch die Konfiguration in jedem der 1, 10 und 11 implementiert werden können.
  • Das in 24 dargestellte Chirp-Signal zur Ausfallerfassung (moduliertes Signal) ist das gleiche wie das in 15 dargestellte. Wenn hier ein Zustand, in dem sich die Frequenz des Chirp-Signals zur Ausfallerfassung mit der Zeit ändert, als „Zustand mit Modulation“ oder „Modulationszustand“ definiert wird, wird in der neunten Ausführungsform ein als „Zustand ohne Modulation“ bezeichneter Zustand definiert. Im Zustand ohne Modulation, wie in 25 dargestellt, wird das Signal einer bestimmten Frequenz ohne Frequenzmodulation ausgegeben. In der neunten Ausführungsform führt die Signalverarbeitungseinheit 4 die Steuerung für die Umschaltung zwischen dem Zustand „keine Modulation“ und dem Zustand „Modulation“ aus, d.h. die Steuerung für die Umschaltung zwischen dem unmodulierten Signal und dem modulierten Chirp-Signal.
  • 26 veranschaulicht die Wellenform des Schwebungssignals, wenn das in 25 dargestellte unmodulierte Signal ausgegeben wird. 27 veranschaulicht ebenfalls die Wellenform des Schwebungssignals, wenn das in 24 dargestellte modulierte Chirp-Signal ausgegeben wird. Es ist zu beachten, dass sowohl 26 als auch 27 die Wellenform des Schwebungssignals im Eingangszustand ohne reflektierte Welle veranschaulichen. In 26 und 27 haben die vertikalen Achsen und die horizontalen Achsen die gleichen Maßstäbe.
  • Wie oben beschrieben, schaltet die neunte Ausführungsform zum Zeitpunkt der Ausfallerfassung zwischen dem Zustand ohne Modulation, in dem das unmodulierte Signal ausgegeben wird, und dem Modulationszustand um, in dem das modulierte Chirp-Signal, das einer Frequenzmodulation unterzogen wurde, ausgegeben wird. Im Zustand ohne Modulation, wie in 26 dargestellt, ist die Amplitude der niederfrequenten, wellenförmigen Komponente der Direktwelle im Schwebungssignal nahezu Null, und somit ist der Pegel der Direktwellenkomponente im Schwebungssignal niedrig. Auf der anderen Seite wird im Modulationszustand das in 24 dargestellte modulierte Chirp-Signal vom Sendemodul 1 ausgesendet, es sei denn, die Radarvorrichtung fällt aus. Zu diesem Zeitpunkt hat das Schwebungssignal der Direktwelle, das sich vom Sendemodul 1 zum Empfangsmodul ausbreitet, einen großen Amplitudenwert, wie in 27 dargestellt. Fällt dagegen die Radarvorrichtung aus, so wird ein vorbestimmter Abfall des Pegels gegenüber dem in 27 dargestellten Amplitudenwert beobachtet.
  • Dementsprechend wird in der neunten Ausführungsform eine Differenz zwischen dem Amplitudenwert der Direktwellenkomponente des Schwebungssignals bei der Aussendung des modulierten Chirp-Signals und dem Amplitudenwert der Direktwellenkomponente des Schwebungssignals bei der Aussendung des unmodulierten Signals als Schwellenwert definiert. Die ähnliche Amplitudendifferenz während des eigentlichen Betriebs wird erhalten und mit dem Schwellenwert verglichen. Wenn die Differenz größer als der Schwellenwert ist, wird die Radarvorrichtung als normal bestimmt. Ist die Differenz hingegen kleiner oder gleich dem Schwellenwert, wird die Radarvorrichtung als ausgefallen bestimmt. Es ist zu beachten, dass der Schwellenwert auf der Grundlage des Messergebnisses im Eingangszustand ohne reflektierte Welle eingestellt wird, wie in der ersten Ausführungsform.
  • Nach der neunten Ausführungsform wird die Differenz zwischen dem Amplitudenwert der Direktwellenkomponente des Schwebungssignals im Zustand ohne Modulation, die keiner Frequenzmodulation unterzogen wird, und dem Amplitudenwert der Direktwellenkomponente des Schwebungssignals im Zustand mit Modulation, die einer Frequenzmodulation unterzogen wird, als Schwellenwert definiert. Die ähnliche Amplitudendifferenz während des tatsächlichen Betriebs wird erhalten und mit dem Schwellenwert verglichen, so dass das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Ausfalls in der Radarvorrichtung der Radarvorrichtung bestimmt wird. Dadurch kann die Ausfallbestimmung der Radarvorrichtung genauer durchgeführt werden.
  • Es ist zu beachten, dass, obwohl die Signalwellenform im Eingangszustand ohne reflektierte Welle in der obigen Beschreibung dargestellt ist, die Ausfallbestimmung der Radarvorrichtung auch zum Zeitpunkt des Betriebs bei Vorhandensein der vom Ziel reflektierten Welle mit einem ähnlichen Verfahren durchgeführt werden kann.
  • Zehnte Ausführungsform
  • Als nächstes wird eine Radarvorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 28 beschrieben. 28 ist eine Grafik, die eine Zeit-Wellenform des Schlagsignals in der zehnten Ausführungsform darstellt. Die erste bis neunte Ausführungsform wurde beschrieben, wobei der Schwerpunkt auf dem Schwebungssignal in einer Empfangseinheit liegt. In der zehnten Ausführungsform wird die auf einer Vielzahl von Empfangskanälen durchgeführte Ausfallbestimmung der Radarvorrichtung beschrieben.
  • 28 veranschaulicht beispielhaft die Wellenformen der Schwebungssignale in sieben Sende-/Empfangspfaden (ch1 bis ch7). Ein Sende-/Empfangspfad wird durch eine Kombination aus einem Sendemodul und einem Empfangsmodul gebildet. Daher werden z.B. bei der Bereitstellung von zwei Sendemodulen und sechs Empfangsmodulen zwölf Sende-/Empfangspfade gebildet.
  • Mit zunehmendem Umfang der Radarvorrichtung nimmt auch die Anzahl der Sende-/Empfangspfade zu. Wenn die Radarvorrichtung eine Vielzahl von Sendemodulen enthält, erfolgt die Ausfallbestimmung der Radarvorrichtung durch Umschalten der Sendemodule. Die Anzeige des Schwebungssignals kann mit jedem der in der sechsten bis neunten Ausführungsform beschriebenen Verfahren gesteuert werden.
  • Gemäß der zehnten Ausführungsform wird die Ausfallbestimmung auf der Vielzahl von Sende-/Empfangspfaden durchgeführt, um zu bestimmen, welcher Sende-/Empfangspfad eine Anomalie aufweist und dadurch zu identifizieren, welches Sende-/Empfangsmodul ausfällt. Wenn eine Kombination aus einer Vielzahl von Ausfallergebnissen der Sende-/Empfangspfade zeigt, dass der Ausfall von einem bestimmten Sendemodul oder Empfangsmodul abhängt, ist es darüber hinaus möglich, anhand der Sende-/Empfangspfade weiter zu identifizieren, welches Sendemodul oder Empfangsmodul ausfällt.
  • Elfte Ausführungsform
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Betrieb einer Radarvorrichtung nach einer elften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 29 und 30 beschrieben. 29 ist ein erstes Diagramm, das zur Erläuterung des Verfahrens zum Betrieb der Radarvorrichtung nach der elften Ausführungsform vorgesehen ist. 30 ist ein zweites Diagramm, das zur Erläuterung des Verfahrens zum Betrieb der Radarvorrichtung nach der elften Ausführungsform vorgesehen ist. Es ist zu beachten, dass die elfte Ausführungsform durch die Konfiguration in jedem der 1, 10 und 11 implementiert werden kann.
  • 29 veranschaulicht eine Grundform eines Sende-Chirp-Signals und eines Empfangs-Chirp-Signals in der elften Ausführungsform, wobei das Chirp-Signal derselben Wellenform innerhalb eines Rahmens, d.h. eines Betriebszyklus der Radarvorrichtung zum Erfassen des Ziels und zum Erfassen des Ausfalls verwendet wird. Darüber hinaus illustriert 30 ein weiteres Beispiel für den Betrieb des Sende-Chirp-Signals und des Empfangs-Chirp-Signals in der elften Ausführungsform, wobei das Chirp-Signal zur Zielerfassung und das Chirp-Signal zur Ausfallerfassung mit unterschiedlichen Wellenformen innerhalb eines Rahmens, der ein Betriebszyklus der Radarvorrichtung ist, zeitgeteilt gesendet und empfangen werden.
  • Hier wird das Chirp-Signal zur Zielerfassung als „erstes Chirp-Signal“ bezeichnet, während das Chirp-Signal zur Ausfallerfassung als „zweites Chirp-Signal“ bezeichnet wird. Das Verfahren zum Betrieb der Radarvorrichtung durch die Wellenformen von 30 kann als ein Betriebsmodus angesehen werden, der erste und zweite Radar-Betriebszeiten innerhalb des Betriebszyklus der Radarvorrichtung enthält. Die erste Radar-Betriebszeit ist die vorgesehene Zeit für die Erfassung des Ziels auf der Grundlage des Schwebungssignals des ersten Chirp-Signals. Die zweite Radar-Betriebszeit ist die Zeit, die für das Senden/Empfangen des zweiten Chirp-Signals und die Bestimmung eines Ausfalls der Radarvorrichtung auf der Basis des Schwebungssignals des zweiten Chirp-Signals vorgesehen ist.
  • Es ist zu beachten, dass eine alternative Form zu der in 29 dargestellten Grundform und der in 30 dargestellten Zeitaufteilungsform „P“-Rahmen („P“ ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr) vorsehen kann, die das „P“-fache des einen Betriebszyklus beträgt, wobei in diesem Fall ein Rahmen der P-Rahmen zur Ausfallerfassung und die restlichen „P-1“-Rahmen zur Zielerfassung betrieben werden können. Für diese Operation kann entweder das auf der rechten Seite von 30 dargestellte Chirp-Signal oder das auf der linken Seite von 30 dargestellte normal modulierte Chirp-Signal als Chirp-Signal für die Ausfallerfassung verwendet werden. Es ist zu beachten, dass der Rahmen für die Zielerfassung und der Rahmen für die Ausfallerfassung durch die Steuerung der Signalverarbeitungseinheit 4 umgeschaltet werden kann.
  • Abschließend wird eine Hardware-Konfiguration zur Implementierung der Funktionen der Signalverarbeitungseinheit 4 in der ersten bis elften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig.ER 31 und 32 beschrieben. 31 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Hardware-Konfiguration darstellt, die die Funktionen der Signalverarbeitungseinheit 4 in der ersten bis elften Ausführungsform implementiert. 32 ist ein Blockdiagramm, das ein weiteres Beispiel für eine Hardware-Konfiguration darstellt, die die Funktionen der Signalverarbeitungseinheit 4 in der ersten bis elften Ausführungsform implementiert.
  • Wenn die Funktionen der Signalverarbeitungseinheit 4 in der ersten bis elften Ausführungsform durch Software implementiert werden, wie in 31 dargestellt, kann die Signalverarbeitungseinheit einen Prozessor 200 enthalten, der eine arithmetische Operation ausführt, einen Speicher 202, in dem Programme und Schwellen-/Temperaturtabellenwerte, die vom Prozessor 200 gelesen werden sollen, gespeichert und gelesen werden, eine Schnittstelle 204, die Signale ein- und ausgibt, und eine Anzeige-Verarbeitungseinheit 206, die ein Erfassungsergebnis anzeigt.
  • Der Prozessor 200 kann ein arithmetisches Mittel sein, wie z.B. eine Recheneinheit, ein Mikroprozessor, ein Mikrocomputer, eine Zentraleinheit (CPU) oder ein digitaler Signalprozessor (DSP). Der Speicher 202 kann z.B. einen nichtflüchtigen oder flüchtigen Halbleiterspeicher enthalten, wie einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Festwertspeicher (ROM), einen Flash-Speicher, einen löschbaren programmierbaren ROM (EPROM) oder einen elektrischen EPROM (EEPROM (eingetragenes Warenzeichen)), eine Magnetplatte, eine flexible Platte, eine optische Platte, eine Compact Disc, eine Minidisc oder eine Digital Versatile Disc (DVD).
  • Der Speicher 202 speichert (sichert) die Programme zur Ausführung der Funktionen der Signalverarbeitungseinheit 4, die Schwellen-/Temperaturtabellenwerte und ähnliches. Der Prozessor 200 sendet und empfängt notwendige Informationen über die Schnittstelle 204, führt die im Speicher 202 gespeicherten Programme aus und bezieht sich auf die im Speicher 202 gespeicherten Schwellen-/Temperaturtabellenwerte, wodurch er die oben beschriebene Ausfallbestimmungsverarbeitung und die Verarbeitung zur Erfassung des Ziels 50 durchführen kann. Ein Ergebnis der arithmetischen Operation durch den Bediener 200 kann im Speicher 202 gespeichert werden. Ein Ergebnis der Verarbeitung durch den Prozessor 200 kann auch auf dem Display 206 angezeigt werden. Es ist zu beachten, dass die Anzeige-Verarbeitungseinheit 206 auch außerhalb der Signalverarbeitungseinheit 4 enthalten sein kann.
  • Darüber hinaus können der Prozessor 200 und der in 31 dargestellte Speicher 202 durch eine Verarbeitungsschaltung 203 wie in 32 ersetzt werden. Die Verarbeitungsschaltung 203 entspricht einer einzelnen Schaltung, einer komplexen Schaltung, einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), einem FPGA (Field Programmable Gate Array) oder einer Kombination aus diesen.
  • Es ist zu beachten, dass die in der oben genannten Ausführungsform dargestellte Konfiguration lediglich ein Beispiel für den Inhalt der vorliegenden Erfindung illustriert und daher mit einer anderen bekannten Technik kombiniert oder teilweise weggelassen und/oder modifiziert werden kann, ohne vom Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Sendemodul;
    2, 2A, 3, 3A
    Empfangsmodul;
    4
    Signalverarbeitungseinheit;
    5
    Verzögerungsschaltung;
    11, 22, 32
    HF-Signalquelle;
    11a, 22a, 32a
    Chirp-Generatorschaltung;
    11b, 22b, 32b
    Oszillator;
    11c, 12, 22c, 23c, 32c, 33c
    Verstärker;
    13
    Sendeantenne;
    21, 31
    Empfangsantenne;
    23, 23A, 33
    Empfangseinheit;
    23a, 33a
    Mischer;
    23b, 23b1, 23b2, 33b
    HPF;
    23d, 33d
    ADC;
    41
    Chirp-Datenerzeugungseinheit;
    42
    Zeitsteuereinheit;
    43
    Erfassungseinheit;
    43a
    Entfernungserfassungseinheit;
    43b
    Geschwindigkeitserfassungseinheit;
    43c
    Amplitudenerfassungseinheit;
    44
    Ausfallbestimmungseinheit;
    44a
    Ausfallbestimmungs-Schwellenwerttabelle;
    50
    Ziel;
    52
    Funkwellen-Absorptionsband;
    60
    gesendetes Chirp-Signal;
    62
    Direktwelle;
    64
    reflektierte Welle;
    100, 100A, 100B
    Radarvorrichtung;
    200
    Prozessor;
    202
    Speicher;
    203
    Verarbeitungsschaltung;
    204
    Schnittstelle;
    206
    Anzeige.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2006250793 [0003]

Claims (15)

  1. Eine Radarvorrichtung zum Erfassen eines Ziels, wobei die Radarvorrichtung umfasst: mindestens ein Sendemodul, um ein mit einem Taktsignal synchronisiertes Sende-Chirp-Signal zu erzeugen; mindestens zwei Empfangsmodule, um jeweils eine reflektierte Welle des von dem Sendemodul ausgesendeten Sende-Chirp-Signals und eine Direktwelle des Sende-Chirp-Signals zu empfangen und eine Mischung an einem empfangenen Signal unter Verwendung eines Empfangs-Chirp-Signals durchzuführen, wobei die reflektierte Welle von einem Ziel reflektiert wird, die Direktwelle eine direkte Kopplung bereitstellt, ohne das Ziel zu durchlaufen, das Empfangs-Chirp-Signal mit dem Taktsignal synchronisiert ist und die gleiche Steigung wie das Sende-Chirp-Signal aufweist; und eine Signalverarbeitungseinheit, um das Ziel auf der Grundlage eines Schwebungssignals zu erfassen, das aus der von den Empfangsmodulen durchgeführten Mischung resultiert, wobei die Signalverarbeitungseinheit eine Funktion enthält, die einen Pegel einer Direktwellenkomponente vom Sendemodul zu den Empfangsmodulen erfasst, wobei die Direktwellenkomponente in dem Schwebungssignal enthalten ist, und einen Ausfall der Radarvorrichtung durch Vergleich des erfassten Pegels mit einem Schwellenwert bestimmt, wobei der Schwellenwert auf der Grundlage einer Schwebungssignalpegelmessung unter einer Umgebung, die die reflektierte Welle im Voraus eliminiert, eingestellt wird.
  2. Die Radarvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Empfangs-Chirp-Signal individuell von jedem der Empfangsmodule erzeugt wird.
  3. Die Radarvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das vom Sendemodul verteilte Sende-Chirp-Signal als Empfangs-Chirp-Signal verwendet wird.
  4. Die Radarvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Sende-Chirp-Signal und das Empfangs-Chirp-Signal so ausgegeben werden, dass ihre Chirp-Startzeiten gegeneinander verschoben sind.
  5. Die Radarvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Signalverarbeitungseinheit eine Relativgeschwindigkeit aus dem Schwebungssignal erfasst und die Direktwelle aus einer Komponente extrahiert, in der die erfasste Relativgeschwindigkeit Null ist.
  6. Die Radarvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Steigung sowohl des Sende-Chirp-Signals als auch des Empfangs-Chirp-Signals zum Zeitpunkt der Ausfallerfassung auf einen Wert eingestellt ist, der größer als eine Steigung sowohl des Sende-Chirp-Signals als auch des Empfangs-Chirp-Signals zum Zeitpunkt der Zielerfassung ist.
  7. Die Radarvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Empfangsmodule jeweils ein Hochpassfilter enthalten, das das Schwebungssignal filtert, und eine Grenzfrequenz des Hochpassfilters zwischen dem Zeitpunkt der Zielerfassung und dem Zeitpunkt der Ausfallerfassung umgeschaltet wird.
  8. Eine Radarvorrichtung zum Erfassen eines Ziels, wobei die Radarvorrichtung umfasst: mindestens ein Sendemodul, um ein mit einem Taktsignal synchronisiertes Sende-Chirp-Signal zu erzeugen; mindestens zwei Empfangsmodule, um jeweils eine reflektierte Welle und eine Direktwelle des von dem Sendemodul ausgesendeten Sende-Chirp-Signals zu empfangen und eine Mischung an einem empfangenen Signal unter Verwendung eines Empfangs-Chirp-Signals durchzuführen, wobei das Empfangs-Chirp-Signal mit dem Taktsignal synchronisiert ist und die gleiche Steigung wie das Sende-Chirp-Signal aufweist; und eine Signalverarbeitungseinheit, um ein Ziel auf der Grundlage eines Schwebungssignals zu erfassen, das aus der von den Empfangsmodulen durchgeführten Mischung resultiert, wobei die Signalverarbeitungseinheit das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Ausfalls der Radarvorrichtung auf der Grundlage eines Schwellenwerts bestimmt, wobei der Schwellenwert aus einer Differenz zwischen einem Pegel einer Direktwellenkomponente im Schwebungssignal, wenn das Sende-Chirp-Signal ausgesendet wird, und einem Pegel der Direktwellenkomponente im Schwebungssignal, wenn das Sende-Chirp-Signal nicht ausgesendet wird, gesetzt wird.
  9. Eine Radarvorrichtung zum Erfassen eines Ziels, wobei die Radarvorrichtung umfasst: mindestens ein Sendemodul, um ein mit einem Taktsignal synchronisiertes Sende-Chirp-Signal zu erzeugen; mindestens zwei Empfangsmodule, um jeweils eine reflektierte Welle und eine Direktwelle des von dem Sendemodul ausgesendeten Sende-Chirp-Signals zu empfangen und eine Mischung an einem empfangenen Signal unter Verwendung eines Empfangs-Chirp-Signals durchzuführen, wobei das Empfangs-Chirp-Signal mit dem Taktsignal synchronisiert ist und die gleiche Steigung wie das Sende-Chirp-Signal aufweist; und eine Signalverarbeitungseinheit, um ein Ziel auf der Grundlage eines Schwebungssignals zu erfassen, das aus der von den Empfangsmodulen durchgeführten Mischung resultiert, wobei die Signalverarbeitungseinheit das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Ausfalls der Radarvorrichtung auf der Grundlage eines Schwellenwerts bestimmt, wobei der Schwellenwert aus einer Differenz zwischen einem Pegel einer Direktwellenkomponente im Schwebungssignal in einem Zustand ohne Modulation, der nicht der Frequenzmodulation unterworfen ist, und einem Pegel der Direktwellenkomponente im Schwebungssignal in einem Modulationszustand, der der Frequenzmodulation unterworfen ist, gesetzt wird.
  10. Die Radarvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei, für eine Direktwelle von jedem einer Vielzahl von Sende-/Empfangspfaden, die von mindestens einem Sendemodul und mindestens zwei Empfangsmodulen gebildet werden, die Signalverarbeitungseinheit einen Pegel der Direktwelle von jedem einer Vielzahl der Sende-/Empfangspfade erfasst und eine Ausfallbestimmung für jeden der Sende-/Empfangspfade durchführt, indem sie den Pegel mit einem für jeden der Sende-/Empfangspfade festgelegten Schwellenwert vergleicht.
  11. Ein Verfahren zum Erfassen eines Ausfalls einer Radarvorrichtung, die folgendes enthält: mindestens ein Sendemodul, um ein Sende-Chirp-Signal zu erzeugen, das mit einem Taktsignal synchronisiert ist; und mindestens zwei Empfangsmodule, um jeweils eine reflektierte Welle und eine Direktwelle des Sende-Chirp-Signals, das von dem Sendemodul ausgesendet wird, zu empfangen und eine Mischung auf einem empfangenen Signal unter Verwendung eines Empfangs-Chirp-Signals durchzuführen, wobei das Empfangs-Chirp-Signal mit dem Taktsignal synchronisiert ist und die gleiche Steigung wie das Sende-Chirp-Signal aufweist, wobei die Radarvorrichtung ein Ziel auf der Grundlage eines Schwebungssignals erfasst, das aus der von den Empfangsmodulen durchgeführten Mischung resultiert, und wobei das Verfahren umfasst: einen ersten Schritt des Sendens des Sende-Chirp-Signals von dem Sendemodul; einen zweiten Schritt des Empfangens einer Direktwelle des Sende-Chirp-Signals und des Erfassens eines Pegels einer Direktwellenkomponente in einem Pegel des Schwebungssignals; und ein dritter Schritt des Bestimmens eines Ausfalls der Radarvorrichtung auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs zwischen dem Pegel der Direktwellenkomponente und einem Schwellenwert, wobei der Schwellenwert auf der Grundlage einer Schwebungssignalpegelmessung unter einer Umgebung, die die reflektierte Welle im Voraus eliminiert, festgelegt wird.
  12. Ein Verfahren zum Betrieb einer Radarvorrichtung, die folgendes enthält: mindestens ein Sendemodul, um ein Sende-Chirp-Signal zu erzeugen, das mit einem Taktsignal synchronisiert ist; mindestens zwei Empfangsmodule, um jeweils eine reflektierte Welle und eine Direktwelle des Sende-Chirp-Signals, das von dem Sendemodul ausgesendet wird, zu empfangen und eine Mischung an einem empfangenen Signal unter Verwendung eines Empfangs-Chirp-Signals durchzuführen, wobei das Empfangs-Chirp-Signal mit dem Taktsignal synchronisiert ist und die gleiche Steigung wie das Sende-Chirp-Signal aufweist; und eine Signalverarbeitungseinheit, um ein Schwebungssignal zu analysieren, das aus der Mischung resultiert, die von den Empfangsmodulen durchgeführt wird, wobei die Signalverarbeitungseinheit ein Ziel aus einer reflektierten Wellenkomponente des Schwebungssignals erfasst, das aus der Mischung resultiert, die von den Empfangsmodulen durchgeführt wird, einen Pegel einer Direktwellenkomponente des Schwebungssignals erfasst und einen Ausfall der Radarvorrichtung bestimmt, indem der erfasste Pegel mit einer Messvorrichtung verglichen wird, wobei die Messvorrichtung auf der Grundlage einer Schwebungssignalpegelmessung unter einer Umgebung eingestellt wird, die die reflektierte Welle im Voraus eliminiert, wobei das Erfassen des Ziels und die Bestimmung eines Ausfalls in der Radarvorrichtung auf der Grundlage des Schwebungssignals eines gemeinsamen Chirp-Signals erfolgt, das innerhalb eines Betriebszyklus der Radarvorrichtung gesendet und empfangen wird.
  13. Ein Verfahren zum Betrieb einer Radarvorrichtung, die folgendes enthält: mindestens ein Sendemodul, um ein Sende-Chirp-Signal zu erzeugen, das mit einem Taktsignal synchronisiert ist; mindestens zwei Empfangsmodule, um jeweils eine reflektierte Welle und eine Direktwelle des von dem Sendemodul ausgesendeten Sende-Chirp-Signals zu empfangen und eine Mischung auf einem empfangenen Signal unter Verwendung eines Empfangs-Chirp-Signals durchzuführen, wobei das Empfangs-Chirp-Signal mit dem Taktsignal synchronisiert ist und die gleiche Steigung wie das Sende-Chirp-Signal aufweist; und eine Signalverarbeitungseinheit, um ein Schwebungssignal zu analysieren, das aus der Mischung resultiert, die von den Empfangsmodulen durchgeführt wird, wobei die Signalverarbeitungseinheit ein Ziel aus einer reflektierten Wellenkomponente des Schwebungssignals erfasst, das aus der Mischung resultiert, die von den Empfangsmodulen durchgeführt wird, und einen Pegel einer Direktwellenkomponente des Schwebungssignals erfasst und einen Ausfall der Radarvorrichtung bestimmt, indem der erfasste Pegel mit einer Messvorrichtung verglichen wird, wobei die Messvorrichtung auf der Grundlage einer Schwebungssignalpegelmessung unter einer Umgebung eingestellt wird, die die reflektierte Welle im Voraus eliminiert, wobei das Sende-Chirp-Signal und das Empfangs-Chirp-Signal enthalten: ein erstes Chirp-Signal zum Zielerfassen und ein zweites Chirp-Signal zum Ausfallerfassen; und erste und zweite Radar-Betriebszeiten innerhalb eines Betriebszyklus der Radarvorrichtung, wobei die erste Radar-Betriebszeit eine Zeit ist, in der das erste Chirp-Signal gesendet und empfangen wird, so dass das Ziel auf der Basis eines Schwebungssignals aus dem ersten Chirp-Signal erfasst wird, die zweite Radar-Betriebszeit eine Zeit ist, in der das zweite Chirp-Signal gesendet und empfangen wird, so dass ein Ausfall der Radarvorrichtung auf der Basis eines Schwebungssignals aus dem zweiten Chirp-Signal bestimmt wird.
  14. Ein Verfahren zum Betrieb einer Radarvorrichtung, die folgendes enthält: mindestens ein Sendemodul, um ein Sende-Chirp-Signal zu erzeugen, das mit einem Zeitsteuerungssignal synchronisiert ist; mindestens zwei Empfangsmodule, um jeweils eine reflektierte Welle und eine Direktwelle des Sende-Chirp-Signals, das von dem Sendemodul ausgesendet wird, zu empfangen und eine Mischung an einem empfangenen Signal unter Verwendung eines Empfangs-Chirp-Signals durchzuführen, wobei das Empfangs-Chirp-Signal mit dem Taktsignal synchronisiert ist und die gleiche Steigung wie das Sende-Chirp-Signal aufweist; und eine Signalverarbeitungseinheit, um ein Schwebungssignal zu analysieren, das aus der Mischung resultiert, die von den Empfangsmodulen durchgeführt wird, wobei die Signalverarbeitungseinheit ein Ziel aus einer reflektierten Wellenkomponente des Schwebungssignals erfasst, das aus der Mischung resultiert, die von den Empfangsmodulen durchgeführt wird, und einen Pegel einer Direktwellenkomponente des Schwebungssignals erfasst und einen Ausfall der Radarvorrichtung bestimmt, indem der erfasste Pegel mit einer Messvorrichtung verglichen wird, wobei die Messvorrichtung auf der Grundlage einer Schwebungssignalpegelmessung unter einer Umgebung eingestellt wird, die die reflektierte Welle im Voraus eliminiert, wobei das Sende-Chirp-Signal und das Empfangs-Chirp-Signal ein erstes Chirp-Signal zur Zielerfassung und ein zweites Chirp-Signal zur Ausfallerfassung enthalten; und einen ersten Radar-Betriebszyklus, in dem das erste Chirp-Signal gesendet und empfangen wird, so dass das Ziel auf der Grundlage eines Schwebungssignals aus dem ersten Chirp-Signal erfasst wird, und einen zweiten Radar-Betriebszyklus, in dem das zweite Chirp-Signal gesendet und empfangen wird, so dass ein Ausfall der Radarvorrichtung auf der Grundlage eines Schwebungssignals aus dem zweiten Chirp-Signal bestimmt wird, haben und der zweite Radar-Betriebszyklus auf der Grundlage eines von der Signalverarbeitungseinheit ausgegebenen Zeitsignals gesteuert wird und mindestens einmal innerhalb einer Vielzahl von Zyklen des ersten Radar-Betriebs enthalten ist.
  15. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Schwellenwert für jede Umgebungstemperatur der Radarvorrichtung festgelegt wird, der Schwellenwert in einem Speicher der Signalverarbeitungseinheit als ein Temperaturtabellenwert gespeichert wird, der für eine Direktwelle einer Vielzahl von Sende-/Empfangspfaden eingestellt ist, die von mindestens einem Sendemodul und mindestens zwei Empfangsmodulen gebildet werden, und die Signalverarbeitungseinheit eine Ausfallbestimmung an der Radarvorrichtung durchführt, indem sie den Schwellenwert, der jedem von einer Vielzahl der Sende-/Empfangspfade entspricht, durch Interpolation oder Bezugnahme auf einen entsprechenden Wert der Temperaturtabelle auf der Grundlage des Pegels der Direktwellenkomponente in jedem Schwebungssignal einstellt.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101467035B (zh) * 2006-06-13 2012-10-31 住友金属工业株式会社 超声波探伤方法、焊接钢管的制造方法及超声波探伤装置
EP3505952B1 (de) * 2018-01-02 2022-04-20 NXP USA, Inc. Radarvorrichtung und -verfahren
KR20210109857A (ko) * 2020-02-28 2021-09-07 주식회사 만도 차량용 레이더의 고장 판단 장치 및 방법과, 그를 포함하는 레이더 장치
DE102020210079B3 (de) * 2020-08-10 2021-08-19 Conti Temic Microelectronic Gmbh Radarverfahren sowie Radarsystem mit hoher Entfernungsauflösung bei geringem Signalprozessierungsaufwand
US20220260700A1 (en) * 2021-02-15 2022-08-18 AyDeeKay LLC dba Indie Semiconductor Frequency-Selective Compensation in Ranging Receivers Utilizing Chirped Waveforms
CN113009457B (zh) * 2021-02-26 2023-07-28 北京小马易行科技有限公司 激光雷达是否出现故障的确定方法、装置、处理器与车辆
FR3125887B1 (fr) * 2021-07-29 2023-08-25 Commissariat Energie Atomique Dispositif et procede de mesure radar a double generation de signal radar
US12021552B2 (en) * 2021-12-30 2024-06-25 Texas Instruments Incorporated Intermediate frequency amplifier with a configurable high-pass filter
CN116755068B (zh) * 2023-08-22 2023-11-07 北京城建智控科技股份有限公司 车载激光雷达、自检方法、电子设备及存储介质

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2604075B2 (ja) * 1991-07-11 1997-04-23 本田技研工業株式会社 Fmレーダー
US5892477A (en) * 1996-11-13 1999-04-06 Trw Inc. Anti-jam FM/CW radar
US6127965A (en) * 1998-07-23 2000-10-03 Eaton-Vorad Technologies, L.L.C. Method and apparatus for rejecting rain clutter in a radar system
JP3344368B2 (ja) * 1999-06-02 2002-11-11 日本電気株式会社 レーダ装置
JP2001099912A (ja) * 1999-09-30 2001-04-13 Matsushita Electric Works Ltd 正常動作自己診断機能付センサ
JP2005017290A (ja) * 2003-06-04 2005-01-20 Fujitsu Ltd 送受信装置およびその動作判定方法
JP2006047052A (ja) * 2004-08-03 2006-02-16 Denso Corp ミリ波レーダ装置
JP2006250793A (ja) 2005-03-11 2006-09-21 Fujitsu Ten Ltd レーダ装置
JP4828144B2 (ja) * 2005-03-29 2011-11-30 三菱電機株式会社 ミリ波レーダモジュール
JP4519780B2 (ja) * 2006-01-25 2010-08-04 富士通株式会社 レーダー装置及びその故障診断方法
JP4811172B2 (ja) * 2006-07-27 2011-11-09 株式会社村田製作所 レーダ装置
JP2009109370A (ja) * 2007-10-31 2009-05-21 Toyota Central R&D Labs Inc レーダ装置
JP4931956B2 (ja) * 2009-04-17 2012-05-16 三菱電機株式会社 車載電波パルスレーダ装置
JP5701106B2 (ja) * 2011-03-04 2015-04-15 富士通テン株式会社 レーダ装置及び該レーダ装置の到来角算出方法
JP5312503B2 (ja) * 2011-03-16 2013-10-09 三菱電機株式会社 レーダ装置
JP5978754B2 (ja) * 2012-05-16 2016-08-24 株式会社デンソー レーダ装置
US10048354B2 (en) * 2015-08-13 2018-08-14 Texas Instruments Incorporated Chirp frequency non-linearity mitigation in radar systems
JP2017215236A (ja) * 2016-06-01 2017-12-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 レーダ装置および異常判定方法

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