JP3197346B2 - 自己動作不良検知機能付自動車衝突防止レーダ - Google Patents
自己動作不良検知機能付自動車衝突防止レーダInfo
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Description
自動車衝突防止レーダに関する。現在、自動車衝突防止
レーダとしてレーザ光を用いたものが存在するが、これ
は原理的に霧、雨に弱いといった欠点がある。
用いた自動車衝突防止レーダの開発が進んでおり、近い
将来実現されようとしている。しかし、その開発中の自
動車衝突防止レーダにおいて、自己の動作不良を検知す
ることができるタイプのものが要望されている。
ロック構成図を示し、その説明を行う。
器1と、送信側増幅器2と、ハイブリッド回路3と、送
受信アンテナ4,5と、受信側増幅器6と、ミキサ7
と、信号処理回路8とを具備して構成されている。
リッド回路3、受信側増幅器6、及びミキサ7は、ユニ
ット化されており、これをミリ波回路ユニット9とす
る。発振器1は、設定信号S1に応じた周波数の信号S
2を出力するものである。
750Hz)の三角波であり、この三角波のレベルを変
更することによって、発振器1から出力される信号S2
の周波数が変化するものとする。
信号S3がハイブリッド回路4で分岐され、一方の信号
S3はアンテナ4から電波M1として、このレーダが搭
載された自車の前方に出力される。
前方を走行する他車で反射し、反射波M2として返って
くる。反射波M2はアンテナ5で受信され、この受信さ
れた信号S4が増幅器6で増幅される。
3から出力される他方の信号S3′とがミキサ7で混合
され、信号S6として出力される。信号S6は図示せぬ
ベースバンド回路によってIF帯の周波数の信号に変換
され、信号処理回路8へ入力される。
波数成分と、増幅器2から出力された周波数成分との混
合信号なので、信号処理回路8で、その周波数成分を検
出して演算することによって、自車と他車との相対速
度、及び相対距離を検知して出力することができる。
と、相対速度情報とが出力され、この相対距離情報及び
相対速度情報によって相対距離及び相対速度を表示し、
それらを運転者に知らしめることができ、また危険な場
合に運転者に警報を出して知らせることもできる。
動車衝突防止レーダにおいては、何らかの原因でレーダ
自体に動作不良が生じた場合、運転者に誤ったデータを
知らせることになるのでかえって危険であるといった問
題があった。
ものであり、レーダ自己の動作不良を検出できるように
することによって、それを運転者に知らせることができ
る自己動作不良検知機能付自動車衝突防止レーダを提供
することを目的としている。
説明図である。自動車衝突防止レーダは、自車に搭載さ
れたレーダの発振器から出力される高周波信号を信号分
岐手段を介してアンテナから前方の他車や障害物へ出力
し、その反射波をアンテナで受信し、この受信信号と該
信号分岐手段で分岐された一方の高周波信号とをミキサ
で混合し、この混合信号の周波数成分を信号処理手段で
検出処理することにより、自車と他車や障害物との相対
距離及び相対距離情報を検知して衝突防止に役立てるも
のである。
り、前記した発振器、及びミキサを有して構成されてい
る。11は動作不良検出手段であり、ミリ波回路ユニッ
ト9全体の消費電流を電圧に変換し、この変換された電
圧が、レーダが正常作動中にミリ波回路ユニット9に流
れる電流を電圧に変換した際の電位幅又はその電位幅よ
りもやや広い電位幅による基準電圧範囲を外れた場合
に、自己レーダの動作不良を知らせる警報信号ASを出
力するものである。
2に示す動作不良検出手段11は、ミリ波回路ユニット
9内の能動回路個々に接続されており、ミリ波回路ユニ
ット9内の被接続能動回路の消費電流を電圧に変換し、
この変換された電圧が、レーダが正常作動中に前記した
被接続能動回路に流れる電流を電圧に変換した際の電位
幅又はその電位幅よりもやや広い電位幅による基準電圧
範囲を外れた場合に、自己レーダの動作不良を知らせる
警報信号ASを出力するものである。
3に示す動作不良検出手段21又は35は、ミリ波回路
ユニット9に熱的に結合された温度検出手段40を有
し、ミリ波回路ユニット9全体の消費電流を電圧に変換
し、この変換された電圧が、レーダが正常作動中にミリ
波回路ユニット9に流れる電流を、温度検出手段40で
検出された温度に応じて電圧に変換した際の電位幅又は
その電位幅よりもやや広い電位幅による基準電圧範囲を
外れた場合に、自己レーダの動作不良を知らせる警報信
号ASを出力するものである。
4に示す動作不良検出手段21又は35は、ミリ波回路
ユニット9内の能動回路個々に接続されており、ミリ波
回路ユニット9内の被接続能動回路に熱的に結合された
温度検出手段40を有し、該被接続能動回路の消費電流
を電圧に変換し、この変換された電圧が、レーダが正常
作動中に被接続能動回路に流れる電流を、温度検出手段
40で検出された温度に応じて電圧に変換した際の電位
幅又はその電位幅よりもやや広い電位幅による基準電圧
範囲を外れた場合に、自己レーダの動作不良を知らせる
警報信号ASを出力するものである。
検出手段11によって、ミリ波回路ユニット9全体の消
費電流が電圧に変換され、この変換された電圧が基準電
圧範囲を外れた場合、即ち、レーダが正常作動中にミリ
波回路ユニット9に流れる電流を電圧に変換した際の電
位幅又はその電位幅よりもやや広い電位幅を外れた場合
に、自己レーダの動作不良を知らせる警報信号ASが出
力されるので、この警報信号ASによって警報を鳴らし
たり、ランプを点灯させたりすることにより、レーダ自
体の動作不良を運転者に知らせることができる。
段11によって、ミリ波回路ユニット9内の発振器等の
能動回路個々の消費電流が電圧に変換され、この変換さ
れた電圧が、基準電圧範囲を外れた場合に、警報信号A
Sが出力される。即ち、ミリ波回路ユニット9を構成す
る能動回路個々の消費電流を電圧に変換してモニタリン
グすることができるので、第1実施例よりもより的確に
動作不良を検出することができる。
又は35によって、ミリ波回路ユニット9全体の消費電
流が電圧に変換され、この変換された電圧が、レーダが
正常作動中にミリ波回路ユニット9に流れる電流を、温
度検出手段40で検出された温度に応じて電圧に変換し
た際の基準電圧範囲を外れた場合に、警報信号ASが出
力される。つまり、環境温度に応じて変化するミリ波回
路ユニット9の消費電流を加味した上で、ミリ波回路ユ
ニット9の動作不良により流れる大きい電流を検出して
警報信号ASを出力することができるので、第1及び第
2実施例よりもより的確に動作不良を検出することがで
きる。
段21又は35によって、ミリ波回路ユニット9内の能
動回路個々の消費電流が電圧に変換され、この変換され
た電圧が、レーダが正常作動中に被接続能動回路に流れ
る電流を、温度検出手段40で検出された温度に応じて
電圧に変換した際の基準電圧範囲を外れた場合に、警報
信号ASが出力される。つまり、環境温度に応じて変化
するミリ波回路ユニット9の能動回路個々の消費電流を
加味した上で、ミリ波回路ユニット9の動作不良により
流れる大きい電流を検出して警報信号ASを出力するこ
とができるので、第3実施例よりもより的確に動作不良
を検出することができる。
て説明する。図5は本発明の第1実施例による自己動作
不良検知機能付自動車衝突防止レーダのブロック構成図
である。この図において、図9に示した従来例の各部に
対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。
ーダは、次に述べる発想に基づいて構成されている。レ
ーダ自体の故障原因の殆どは、ミリ波回路の動作不良で
あり、その動作不良の大半が、使用半導体デバイスの故
障及び劣化である。半導体デバイスが故障及び劣化する
と、その消費電流値が変化するので、その電流変化値を
モニタリングし、定められた基準値からずれた場合にミ
リ波回路の動作不良と認識して警報を出力するようにし
たものである。
である。この抵抗器R1は、ミリ波回路ユニット9全体
に電流を供給する電源10とミリ波回路間に接続したも
のであり、ミリ波回路ユニット9全体の消費電流をその
両端から電圧として取り出すためのものである。
プ12と、警報出力回路13とを具備して構成されてい
る。オペアンプ12の逆相入力端「−」は、抵抗器R1
とミリ波回路ユニット9間に接続されており、正相入力
端「+」は、抵抗器R1及び電源10間とアース間とに
直列接続された抵抗器R2と半固定抵抗器R3との間に
接続されている。
相入力端に所定電圧値の基準電圧V1が印加されるよう
に、その抵抗値が定められている。基準電圧V1は、ミ
リ波回路ユニット9が正常動作を行っている場合に逆相
入力端に印加される電圧V2と等しいものとする。
力電圧V3を検出し、予め定められた基準電圧範囲外で
あれば、ミリ波回路ユニット9の動作不良を示す警報信
号ASを出力するものである。
行っている場合は、自車と他車との相対距離に応じた設
定電波電力の強弱に対応する範囲の適正電流がユニット
9に流れるので、オペアンプ12の出力電圧V3は0V
を中心としてある幅の電圧値となる。また、ミリ波回路
ユニット9の動作不良時にユニット9に流れる電流は、
正常動作時よりもかなり大きくなるか小さくなるので、
出力電圧V3もかなり高くなるか低くなる。
圧V3が正常か異常かを判断するための基準電圧範囲
は、ユニット9に適正電流が流れる際にある電位幅で変
動するオペアンプ12の出力電圧V3よりもやや広い電
位幅に定めておく。
ット9の動作不良により、かなり変化した電流が流れた
場合は、オペアンプ12の出力電圧V3が警報出力回路
13の基準電圧範囲外となるので、警報出力回路13か
ら警報信号ASが出力される。この警報信号ASによっ
て警報を鳴らしたり、ランプを点灯させたりすることに
より、レーダ自体の動作不良を運転者に知らせることが
できる。
正電源10から流れる電流を電圧に変換するようにした
が、図示せぬ負電源から流れる電流を電圧に変換するよ
うにしてもよい。
る。この図6において、図5に示した第1実施例及び図
9に示した従来例の各部に対応する部分には同一符号を
付し、その説明を省略する。
ット9を構成する増幅器等の各能動回路の電流変化値を
モニタリングし、定められた基準値からずれた場合にミ
リ波回路の動作不良と認識して警報を出力するようにし
たものである。
電源15と発振器1間に微小抵抗値の抵抗器R4を接続
し、抵抗器R4の両端に図5の第1実施例で説明したよ
うに動作不良検出回路11を接続し、送信側増幅器2と
電源16間に微小抵抗値の抵抗器R5を接続し、その両
端に動作不良検出回路11を接続し、受信側増幅器6と
電源18間に微小抵抗値の抵抗器R7を接続し、その両
端に動作不良検出回路11を接続し、ミキサ7と電源1
7間に微小抵抗値の抵抗器R6を接続し、その両端に動
作不良検出回路11を接続して構成してある。
側増幅器2、受信側増幅器6、及びミキサ7の何れかの
動作不良により、大きいあるいは小さい電流が流れた場
合は、各動作不良検出回路11のオペアンプ12の出力
電圧V3が警報出力回路13の基準電圧範囲外となるの
で警報信号ASが出力される。この警報信号ASによっ
て警報を鳴らしたり、ランプを点灯させたりすることに
より、レーダ自体の動作不良を運転者に知らせることが
できる。
ニット9を構成する能動回路個々の消費電流を電圧に変
換してモニタリングすることができるので、第1実施例
よりもより的確に動作不良を検出することができる。
5,16,17,18から流れる電流を電圧に変換する
ようにしたが、負電源から流れる電流を電圧に変換する
ようにしてもよい。
る。この図7において、図5に示した第1実施例の各部
に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。図7に示す第3実施例の特徴は、ミリ波回路ユニッ
ト9を構成する半導体デバイスの消費電流が、環境温度
で大きく変わることに鑑み、その環境により変化する温
度を検出する回路を設け、検出された温度を加味して動
作不良を検出するようにしたものである。レーダは自動
車の室外に搭載されるので環境による温度変化が多分に
影響する。
固定抵抗器R3間とアースとの間に抵抗器R9とサーミ
スタ20とを直列に接続し、オペアンプ12の基準電圧
V1がサーミスタ20で検出された温度に応じた値とな
るように構成したものである。但し、サーミスタ20は
ミリ波回路ユニット9に熱的に結合させてある。
て変化するミリ波回路ユニット9の消費電流を加味した
上で、ミリ波回路ユニット9の動作不良により流れる大
きいあるいは小さい電流を検出して警報信号ASを出力
することができる。従って、第1実施例よりもより的確
に動作不良を検出することができる。
のpn接合部分を、抵抗器R2と半固定抵抗器R3間に
抵抗器R9を介して接続しても同様の効果を得ることが
できる。
る。この図8において、図7に示した第3実施例の各部
に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。図8に示す第4実施例は第3実施例同様に温度を加
味して動作不良を検出するようにしたものである。
センサであり、ミリ波回路ユニット9に熱的に結合され
たものである。32はA/D変換器であり、温度センサ
31によって検出された温度に対応する信号をディジタ
ルデータに変換するものである。
ータと、この各温度データに対応ずけられた各基準電圧
データが記憶されている。但し、各基準電圧データは、
各温度データに対応する環境温度において、ミリ波回路
ユニット9が正常動作を行っている際にオペアンプ12
の逆相入力端に印加される電圧V2に対応したものとす
る。
2から出力される温度データに対応するROM32内の
温度データが検索され、この検索された温度データに関
係づけられた基準電圧データが出力されるといったもの
である。
ら出力される基準電圧データをアナログ信号に変換して
オペアンプ12の正相入力端へ出力するものである。こ
のような構成の動作不良検出回路21の動作は、まず、
温度センサ31によって温度が検出され、この検出温度
信号がA/D変換器32によってディジタルデータに変
換され、この変換されたデータがROM33に入力され
る。
入力データに対応する温度データが検索され、この検索
された温度データに関係づけられた基準電圧データがR
OM33から出力され、D/A変換器34によってアナ
ログ信号に変換されてオペアンプ12の正相入力端に供
給される。
いれば、オペアンプ12からは警報出力回路13に定め
られた基準電圧範囲の電圧が出力されるので警報信号A
Sは出力されない。
を起こしているのであれば、オペアンプ12からは警報
出力回路13に定められた基準電圧範囲外の電圧が出力
されるので警報信号ASが出力されることになる。
化するミリ波回路ユニット9の消費電流を加味した上
で、ミリ波回路ユニット9の動作不良により流れる大き
い電流を検出して警報信号ASを出力することができ
る。
に、互いに関係ずけられた各温度データと各基準電圧デ
ータとを記憶し、基準電圧データをオペアンプ12の正
相入力端に基準電圧V1として印加するようにしたの
で、第3実施例よりもより高精度に動作不良を検出する
ことができる。
で説明した動作不良検出回路21,35は、図6の第2
実施例のように、ミリ波回路ユニット9の各能動回路単
位に動作不良を検出するためのものとして用いることが
でき、この場合、動作不良検出の精度がよりよくなる。
不良検知機能付自動車衝突防止レーダによれば、レーダ
自己の動作不良を検出することができる効果があるの
で、それを運転者に知らせることができる効果がある。
能付自動車衝突防止レーダの説明図である。
能付自動車衝突防止レーダの説明図である。
能付自動車衝突防止レーダの説明図である。
能付自動車衝突防止レーダの説明図である。
突防止レーダの説明図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 自車に搭載されたレーダの発振器から出
力される高周波信号を信号分岐手段を介してアンテナか
ら前方の他車や障害物へ出力し、その反射波をアンテナ
で受信し、この受信信号と該信号分岐手段で分岐された
一方の高周波信号とをミキサで混合し、この混合信号の
周波数成分を信号処理手段で検出処理することにより、
自車と他車や障害物との相対関係を示す情報を検知して
衝突防止に役立てる自動車衝突防止レーダにおいて、 前記発振器、及び前記ミキサを有して構成されるミリ波
回路ユニット全体の消費電流を電圧に変換し、この変換
された電圧が、レーダが正常作動中に該ミリ波回路ユニ
ットに流れる電流を電圧に変換した際の電位幅又はその
電位幅よりもやや広い電位幅による基準電圧範囲を外れ
た場合に、自己レーダの動作不良を知らせる警報信号を
出力する動作不良検出手段を具備し、 前記動作不良検出手段は、前記消費電流を電圧に変換す
る微小抵抗値の抵抗器と、逆相入力端が該抵抗器の一端
に接続され、正相入力端が該抵抗器の他端とアース間に
直列接続された抵抗器と可変抵抗器との間に接続された
演算増幅器と、該演算増幅器の出力電圧が、所定電位内
の電圧値を外れた場合に前記警報信号を出力する警報出
力回路とから構成されるものであって、 該可変抵抗器の抵抗値を、レーダが正常作動中に該ミリ
波回路ユニットに流れる電流を該抵抗器で電圧に変換し
て得られる電圧値と等しい基準電圧が該演算増幅器の正
相入力端に印加される値に固定し たことを特徴とする自
己動作不良検知機能付自動車衝突防止レーダ。 - 【請求項2】 自車に搭載されたレーダの発振器から出
力される高周波信号を信号分岐手段を介してアンテナか
ら前方の他車や障害物へ出力し、その反射波をアンテナ
で受信し、この受信信号と該信号分岐手段で分岐された
一方の高周波信号とをミキサで混合し、この混合信号の
周波数成分を信号処理手段で検出処理することにより、
自車と他車や障害物との相対関係を示す情報を検知して
衝突防止に役立てる自動車衝突防止レーダにおいて、 前記発振器、及び前記ミキサを有して構成されるミリ波
回路ユニット内の何れかの能動回路の消費電流を電圧に
変換し、この変換された電圧が、レーダが正常作動中に
該何れかの能動回路に流れる電流を電圧に変換した際の
電位幅又はその電位幅よりもやや広い電位幅による基準
電圧範囲を外れた場合に、自己レーダの動作不良を知ら
せる警報信号を出力する動作不良検出手段を、該ミリ波
回路ユニット内の能動回路個々に接続して構成し、 前記動作不良検出手段は、前記消費電流を電圧に変換す
る微小抵抗値の抵抗器と、逆相入力端が該抵抗器の一端
に接続され、正相入力端が該抵抗器の他端とアース間に
直列接続された抵抗器と可変抵抗器との間に接続された
演算増幅器と、該演算増幅器の出力電圧が、所定電位内
の電圧値を外れた場合に前記警報信号を出力する警報出
力回路とから構成されるものであって、 該可変抵抗器の抵抗値を、レーダが正常作動中に該ミリ
波回路ユニットに流れる電流を該抵抗器で電圧に変換し
て得られる電圧値と等しい基準電圧が該演算増幅器の正
相入力端に印加される値に固定し たことを特徴とする自
己動作不良検知機能付自動車衝突防止レーダ。 - 【請求項3】 自車に搭載されたレーダの発振器から出
力される高周波信号を信号分岐手段を介してアンテナか
ら前方の他車や障害物へ出力し、その反射波をアンテナ
で受信し、この受信信号と該信号分岐手段で分岐された
一方の高周波信号とをミキサで混合し、この混合信号の
周波数成分を信号処理手段で検出処理することにより、
自車と他車や障害物との相対関係を示す情報を検知して
衝突防止に役立てる自動車衝突防止レーダにおいて、 前記発振器、及び前記ミキサを有して構成されるミリ波
回路ユニットに熱的に結合された温度検出手段を有し、
該ミリ波回路ユニット全体の消費電流を電圧に変換し、
この変換された電圧が、レーダが正常作動中に該ミリ波
回路ユニットに流れる電流を、該温度検出手段で検出さ
れた温度に応じて電圧に変換した際の電位幅又はその電
位幅よりもやや広い電位幅による基準電圧範囲を外れた
場合に、自己レーダの動作不良を知らせる警報信号を出
力する動作不良検出手段を具備したことを特徴とする 自
己動作不良検知機能付自動車衝突防止レーダ。 - 【請求項4】 自車に搭載されたレーダの発振器から出
力される高周波信号を信号分岐手段を介してアンテナか
ら前方の他車や障害物へ出力し、その反射波をアンテナ
で受信し、この受信信号と該信号分岐手段で分岐された
一方の高周波信号とをミキサで混合し、この混合信号の
周波数成分を信号処理手段で検出処理することにより、
自車と他車や障害物との相対関係を示す情報を検知して
衝突防止に役立てる自動車衝突防止レーダにおいて、 前記発振器、及び前記ミキサを有して構成されるミリ波
回路ユニット内の何れかの能動回路に熱的に結合された
温度検出手段を有し、該何れかの能動回路の消費電流を
電圧に変換し、この変換された電圧が、レーダが正常作
動中に該何れかの能動回路に流れる電流を、該温度検出
手段で検出された温度に応じて電圧に変換した際の電位
幅又はその電位幅よりもやや広い電位幅による基準電圧
範囲を外れた場合に、自己レーダの動作不良を知らせる
警報信号を出力する動作不良検出手段を、該ミリ波回路
ユニット内の能動回路個々に接続して構成したことを特
徴とする自己動作不良検知機能付自動車衝突防止レー
ダ。 - 【請求項5】 前記動作不良検出手段を、 前記消費電流を電圧に変換する微小電圧値の抵抗器と、
逆相入力端が該抵抗器の一端に接続され、正相入力端が
該抵抗器の他端のアース間に直列接続された抵抗器と可
変抵抗器との間に接続されると共に、前記温度検出手段
であるサーミスタに接続された演算増幅器と、該演算増
幅器の出力電圧が、所定電位内の電圧値を外れた場合に
前記警報信号を出力する警報出力回路とを具備して構成
し、 該可変抵抗器の抵抗値を、レーダが正常動作中に該ミリ
波回路ユニットに流れる電流を該抵抗器で電圧に変換し
て得られる電圧値と等しい基準電圧が該演算増幅器の正
相入力端に印加される値に固定したことを特徴とする請
求項3又は4記載の 自己動作不良検知機能付自動車衝突
防止レーダ。 - 【請求項6】 前記サーミスタの代わりにPN接合半導
体を用い、該PN接合半導体のPN接合部分を前記演算
増幅器の正相入力端に接続したことを特徴とする請求項
5記載の自己動作不良検知機能付自動車衝突防止レー
ダ。 - 【請求項7】 前記動作不良検出手段を、 前記消費電流を電圧に変換する微小電圧値の抵抗器と、
逆相入力端が該抵抗器の一端に接続された演算増幅器
と、前記温度検出手段と、この温度検出手段により検出
された温度信号をディジタルデータに変換するA/D変
換器と、一定間隔の各温度データ及び該各温度データに
対応づけられた各基準電圧データが記憶さ れ、かつ該デ
ィジタルデータに対応する該温度データが検索され、こ
の検索された温度データに対応づけられた基準電圧デー
タが出力される記憶手段と、該記憶手段から出力される
基準電圧データをアナログ信号に変換して該演算増幅器
の正相入力端へ供給するD/A変換器と、該演算増幅器
の出力電圧が、所定電位内の電圧値を外れた場合に前記
警報信号を出力する警報出力回路とを具備して構成し、 該各基準電圧データを、前記ミリ波回路ユニットが該各
温度データに対応する環境温度で正常動作を行っている
際に演算増幅器の逆相入力端に印加される電圧に対応し
た値としたことを特徴とする請求項3又は4 記載の自己
動作不良検知機能付自動車衝突防止レーダ。
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JP20802292A Expired - Fee Related JP3197346B2 (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 自己動作不良検知機能付自動車衝突防止レーダ |
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