JP3353765B2 - Ｆｍｃｗレーダーの自己診断システム及び方法 - Google Patents
Ｆｍｃｗレーダーの自己診断システム及び方法Info
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- JP3353765B2 JP3353765B2 JP32826399A JP32826399A JP3353765B2 JP 3353765 B2 JP3353765 B2 JP 3353765B2 JP 32826399 A JP32826399 A JP 32826399A JP 32826399 A JP32826399 A JP 32826399A JP 3353765 B2 JP3353765 B2 JP 3353765B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車載用のＦＭＣＷレーダ
ーに関する。特に、本発明は、ＦＭＣＷ（周波数変調連
続波）レーダーが正常に動作しているか否かを自己診断
するＦＭＣＷレーダーの自己診断システム及び方法に関
する。
ーに関する。特に、本発明は、ＦＭＣＷ（周波数変調連
続波）レーダーが正常に動作しているか否かを自己診断
するＦＭＣＷレーダーの自己診断システム及び方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図８は走行中に前方車両との車間距離、
相対速度を計測する例を説明するための図である。本図
に示すように、自動車に搭載されたＦＭＣＷレーダーは
前方車両にレーダービームを照射し、反射波を受信して
前方車両との車間距離、相対速度を計測する。
相対速度を計測する例を説明するための図である。本図
に示すように、自動車に搭載されたＦＭＣＷレーダーは
前方車両にレーダービームを照射し、反射波を受信して
前方車両との車間距離、相対速度を計測する。
【０００３】ＦＭＣＷレーダーでは、三角波で周波数変
調された高周波信号発振器から送られてくるローカル信
号を増幅し、送信信号として前方車両に照射し前方車両
の目標で反射されると、反射波が受信される。この反射
波の受信信号と高周波信号発振器から送られてくるロー
カル信号とが混合されビート信号が形成され、ビート信
号が処理されて前方車両との車間距離、相対速度が求め
られる。このように、レーザービームが照射され、前方
車両との車間距離、相対速度が得られていれば、動作が
正常と確認することが可能である。
調された高周波信号発振器から送られてくるローカル信
号を増幅し、送信信号として前方車両に照射し前方車両
の目標で反射されると、反射波が受信される。この反射
波の受信信号と高周波信号発振器から送られてくるロー
カル信号とが混合されビート信号が形成され、ビート信
号が処理されて前方車両との車間距離、相対速度が求め
られる。このように、レーザービームが照射され、前方
車両との車間距離、相対速度が得られていれば、動作が
正常と確認することが可能である。
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、前方に
車両が走行していないと、ＦＭＣＷレーダーにとっては
目標がなく、反射波がないので、前方車両の車間距離、
相対速度が得られない。この状態が続くと、ＦＭＣＷレ
ーダーが故障しているかもしれないとの不安が生じると
いう問題がある。
車両が走行していないと、ＦＭＣＷレーダーにとっては
目標がなく、反射波がないので、前方車両の車間距離、
相対速度が得られない。この状態が続くと、ＦＭＣＷレ
ーダーが故障しているかもしれないとの不安が生じると
いう問題がある。
【０００５】このため、前方車両が走行していない場合
に正常に動作しているか否かの自己診断を行い、故障の
不安を除去する必要がある。このような自己診断を実現
する場合に、走行中に診断するので短時間に処理がで
き、ＦＭＣＷレーダーを自動車に搭載するため設置場所
に制約があるのでコンパクトにでき、コストの上昇を抑
制しなければならないという問題がある。したがって、
本発明は上記問題点に鑑みて、短時間で処理ができ、コ
ンパクトで、コストの上昇を抑制でき、信頼性が高いＦ
ＭＣＷレーダーの自己診断システム及び方法を提供する
ことを目的とする。
に正常に動作しているか否かの自己診断を行い、故障の
不安を除去する必要がある。このような自己診断を実現
する場合に、走行中に診断するので短時間に処理がで
き、ＦＭＣＷレーダーを自動車に搭載するため設置場所
に制約があるのでコンパクトにでき、コストの上昇を抑
制しなければならないという問題がある。したがって、
本発明は上記問題点に鑑みて、短時間で処理ができ、コ
ンパクトで、コストの上昇を抑制でき、信頼性が高いＦ
ＭＣＷレーダーの自己診断システム及び方法を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、レーダービームを対象物に照射し反射波
を受信するＦＭＣＷレーダーの自己診断システムにおい
て、高周波信号発振器から送られてくるローカル信号を
増幅し、送信信号とする送信用増幅器と、前記送信用増
幅器により増幅された増幅送信信号と受信信号とを分波
する分波器と、高周波信号発振器から送られてくるロー
カル信号と前記受信信号とを混合してビート信号を形成
する受信用ミキサと、前記対象物が無い時に、前記受信
用ミキサで、前記分波器により分波される前記増幅送信
信号の漏洩信号と高周波信号発振器から送られてくるロ
ーカル信号との混合により形成される前記送信信号の近
傍雑音信号のレベルを格納し、且つ前記送信用増幅器の
動作を停止した時に前記受信用ミキサから出力される雑
音の信号のレベルを格納するデータメモリと、前記デー
タメモリに格納される近傍雑音信号のレベルと前記雑音
の信号のレベルを比較してＦＭＣＷレーダーが故障して
いるか否かの自己診断を行う自己診断部とを備えること
を特徴とするＦＭＣＷレーダーの自己診断システムを提
供する。好ましくは、前記分波器はサーキュレータであ
り、さらに、好ましくは、半導体スイッチである。
決するために、レーダービームを対象物に照射し反射波
を受信するＦＭＣＷレーダーの自己診断システムにおい
て、高周波信号発振器から送られてくるローカル信号を
増幅し、送信信号とする送信用増幅器と、前記送信用増
幅器により増幅された増幅送信信号と受信信号とを分波
する分波器と、高周波信号発振器から送られてくるロー
カル信号と前記受信信号とを混合してビート信号を形成
する受信用ミキサと、前記対象物が無い時に、前記受信
用ミキサで、前記分波器により分波される前記増幅送信
信号の漏洩信号と高周波信号発振器から送られてくるロ
ーカル信号との混合により形成される前記送信信号の近
傍雑音信号のレベルを格納し、且つ前記送信用増幅器の
動作を停止した時に前記受信用ミキサから出力される雑
音の信号のレベルを格納するデータメモリと、前記デー
タメモリに格納される近傍雑音信号のレベルと前記雑音
の信号のレベルを比較してＦＭＣＷレーダーが故障して
いるか否かの自己診断を行う自己診断部とを備えること
を特徴とするＦＭＣＷレーダーの自己診断システムを提
供する。好ましくは、前記分波器はサーキュレータであ
り、さらに、好ましくは、半導体スイッチである。
【０００７】この手段により、前方車両が走行していな
い場合に正常に動作しているか否かの自己診断が可能に
なり、ＦＭＣＷレーダーの故障に対する不安を除去する
ことが可能になり、且つ、短時間で処理ができ、コンパ
クトで、コストの上昇を抑制でき信頼性が高くすること
ができる。
い場合に正常に動作しているか否かの自己診断が可能に
なり、ＦＭＣＷレーダーの故障に対する不安を除去する
ことが可能になり、且つ、短時間で処理ができ、コンパ
クトで、コストの上昇を抑制でき信頼性が高くすること
ができる。
【０００８】好ましくは、前記自己診断部は前記近傍雑
音信号のレベルと前記雑音の信号のレベルとの差が第１
の所定値よりも大きいか否かを判断し、大きい場合には
故障が無いと自己診断を行う。さらに、好ましくは、前
記自己診断部は前記近傍雑音信号のレベルの絶対値が第
２の所定値よりも大きいか否かを判断し、大きい場合に
は故障が無いと自己診断を行う。
音信号のレベルと前記雑音の信号のレベルとの差が第１
の所定値よりも大きいか否かを判断し、大きい場合には
故障が無いと自己診断を行う。さらに、好ましくは、前
記自己診断部は前記近傍雑音信号のレベルの絶対値が第
２の所定値よりも大きいか否かを判断し、大きい場合に
は故障が無いと自己診断を行う。
【０００９】この手段により、所定値に対する信頼性が
確保できる。好ましくは、前記サーキュレータにコイル
を設け、前記コイルに磁界を発生させることにより、逆
方向のアイソレーションを低減させ、前記サーキュレー
タの送信信号に関する漏洩信号のレベルを増大させる。
この手段により、漏洩信号のレベルを増大し、外部の影
響が排除でき漏洩信号の他の雑音によるレベル誤判定を
防止でき、所定値に対する信頼性が確保できる。
確保できる。好ましくは、前記サーキュレータにコイル
を設け、前記コイルに磁界を発生させることにより、逆
方向のアイソレーションを低減させ、前記サーキュレー
タの送信信号に関する漏洩信号のレベルを増大させる。
この手段により、漏洩信号のレベルを増大し、外部の影
響が排除でき漏洩信号の他の雑音によるレベル誤判定を
防止でき、所定値に対する信頼性が確保できる。
【００１０】好ましくは、前記対象物がある場合に受信
用ミキサのビート信号のレベルが前記の近傍雑音信号レ
ベルとしてデータメモリに格納される。この手段によ
り、対象物がある場合にも、自己診断が可能になる。好
ましくは、前記自己診断部は受信用ミキサのビート信号
から対象物との距離、相対速度が得られているか否かで
対象物があるか否かを判断する。
用ミキサのビート信号のレベルが前記の近傍雑音信号レ
ベルとしてデータメモリに格納される。この手段によ
り、対象物がある場合にも、自己診断が可能になる。好
ましくは、前記自己診断部は受信用ミキサのビート信号
から対象物との距離、相対速度が得られているか否かで
対象物があるか否かを判断する。
【００１１】この手段により、対象物の有無が容易に判
断ができ、対象物が無い場合の自己診断が自動的に行え
る。さらに、本発明は、レーダービームを対象物に照射
し反射波を受信するＦＭＣＷレーダーの自己診断方法に
おいて、送信信号を増幅する工程と、増幅された増幅送
信信号と受信信号とを分波する工程と、高周波信号発振
器から送られてくるローカル信号と前記受信信号とを混
合処理してビート信号を形成する工程と、前記対象物が
無い時に、分波された前記増幅送信信号の漏洩信号と高
周波信号発振器から送られてくるローカル信号との混合
により形成される送信信号の近傍雑音信号のレベルを格
納し、且つ前記送信信号の増幅の動作を停止した時に前
記混合処理により得られる雑音の信号のレベルを格納す
る工程と、格納されている前記近傍雑音信号のレベルと
前記雑音の信号のレベルを比較して前記ＦＭＣＷレーダ
ーが故障しているか否かの自己診断を行う工程とを備え
ることを特徴とするＦＭＣＷレーダーの自己診断システ
ムを提供する。
断ができ、対象物が無い場合の自己診断が自動的に行え
る。さらに、本発明は、レーダービームを対象物に照射
し反射波を受信するＦＭＣＷレーダーの自己診断方法に
おいて、送信信号を増幅する工程と、増幅された増幅送
信信号と受信信号とを分波する工程と、高周波信号発振
器から送られてくるローカル信号と前記受信信号とを混
合処理してビート信号を形成する工程と、前記対象物が
無い時に、分波された前記増幅送信信号の漏洩信号と高
周波信号発振器から送られてくるローカル信号との混合
により形成される送信信号の近傍雑音信号のレベルを格
納し、且つ前記送信信号の増幅の動作を停止した時に前
記混合処理により得られる雑音の信号のレベルを格納す
る工程と、格納されている前記近傍雑音信号のレベルと
前記雑音の信号のレベルを比較して前記ＦＭＣＷレーダ
ーが故障しているか否かの自己診断を行う工程とを備え
ることを特徴とするＦＭＣＷレーダーの自己診断システ
ムを提供する。
【００１２】この手段により、上記発明と同様に、前方
車両が走行していない場合に正常に動作しているか否か
の自己診断が可能になり、ＦＭＣＷレーダーの故障に対
する不安を除去することが可能になり、且つ、短時間で
処理ができ、コンパクトで、コストの上昇を抑制でき、
信頼性が高くすることができる。
車両が走行していない場合に正常に動作しているか否か
の自己診断が可能になり、ＦＭＣＷレーダーの故障に対
する不安を除去することが可能になり、且つ、短時間で
処理ができ、コンパクトで、コストの上昇を抑制でき、
信頼性が高くすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明に係る車載用
のＦＭＣＷレーダーにおける自己診断システムの概略構
成を示すブロック図である。本図に示すように、ＦＭＣ
Ｗレーダーには高周波信号発振器１が設けられ、高周波
信号発振器１はミリ波の高周波（ＲＦ）信号を発生す
る。
て図面を参照して説明する。図１は本発明に係る車載用
のＦＭＣＷレーダーにおける自己診断システムの概略構
成を示すブロック図である。本図に示すように、ＦＭＣ
Ｗレーダーには高周波信号発振器１が設けられ、高周波
信号発振器１はミリ波の高周波（ＲＦ）信号を発生す
る。
【００１４】高周波信号発振器１の入力には制御回路８
が接続され、制御回路８は高周波信号発振器１に対して
三角波変調を行わせ、高周波信号発振器１に周波数スイ
ープの発振を行わせる。高周波信号発振器１の出力には
送信用増幅器２、受信用ミキサ３が接続される。送信用
増幅器２は高周波信号発振器１の発振信号を増幅して送
信信号を形成する。
が接続され、制御回路８は高周波信号発振器１に対して
三角波変調を行わせ、高周波信号発振器１に周波数スイ
ープの発振を行わせる。高周波信号発振器１の出力には
送信用増幅器２、受信用ミキサ３が接続される。送信用
増幅器２は高周波信号発振器１の発振信号を増幅して送
信信号を形成する。
【００１５】送信用増幅器２の出力、受信用ミキサ３の
入力にはサーキュレータ４が接続され、サーキュレータ
４にはさらにアンテナ４が接続される。サーキュレータ
４は送信用増幅器２から送信信号を入力してアンテナ５
に出力し、アンテナ５から受信信号（ＲＦ）を入力し、
受信用ミキサ３に出力するアンテナ５はサーキュレータ
４から入力した送信信号を送信波に変換し、反射波を受
信して受信信号に変換してサーキュレータ４に出力す
る。
入力にはサーキュレータ４が接続され、サーキュレータ
４にはさらにアンテナ４が接続される。サーキュレータ
４は送信用増幅器２から送信信号を入力してアンテナ５
に出力し、アンテナ５から受信信号（ＲＦ）を入力し、
受信用ミキサ３に出力するアンテナ５はサーキュレータ
４から入力した送信信号を送信波に変換し、反射波を受
信して受信信号に変換してサーキュレータ４に出力す
る。
【００１６】なお、前方車両の方向に向いているアンテ
ナ５からレーダービームが放射されると、送信波は空中
を伝播し、レーダーの対象物である前方車両にあたり反
射される。反射波は空中を再び伝播してアンテナ５に戻
り、アンテナ５に受信される。なお、レーダービームが
アンテナ５から前方車両まで進み、前方車両で反射され
てアンテナ５まで戻ってくる伝播の時間分だけ、高周波
信号発振器１の三角波変調信号のローカル信号が受信信
号よりもスイープされている。このため、ローカル信号
と受信信号には送信波、受信波の空中伝播時間に起因し
て周波数差が発生する。
ナ５からレーダービームが放射されると、送信波は空中
を伝播し、レーダーの対象物である前方車両にあたり反
射される。反射波は空中を再び伝播してアンテナ５に戻
り、アンテナ５に受信される。なお、レーダービームが
アンテナ５から前方車両まで進み、前方車両で反射され
てアンテナ５まで戻ってくる伝播の時間分だけ、高周波
信号発振器１の三角波変調信号のローカル信号が受信信
号よりもスイープされている。このため、ローカル信号
と受信信号には送信波、受信波の空中伝播時間に起因し
て周波数差が発生する。
【００１７】受信用ミキサ３では高周波信号発振器１か
らのローカル信号とサーキュレータ４からの受信信号と
を混合してビート信号が形成される。ビート信号の周波
数帯域は数百ＫＨｚまでにある。このビート信号はロー
カル信号と受信信号の周波数差により形成される。受信
用ミキサ３の出力には受信信号増幅器６が接続され、受
信信号増幅器６はビート信号を増幅する。
らのローカル信号とサーキュレータ４からの受信信号と
を混合してビート信号が形成される。ビート信号の周波
数帯域は数百ＫＨｚまでにある。このビート信号はロー
カル信号と受信信号の周波数差により形成される。受信
用ミキサ３の出力には受信信号増幅器６が接続され、受
信信号増幅器６はビート信号を増幅する。
【００１８】受信信号増幅器６には信号処理回路７が設
けられ、信号処理回路７は増幅されてビート信号を処理
して前方車両との車間距離、相対速度を求める処理を行
う。信号処理回路７の処理では、通常、ビート信号をア
ナログからディジタルに変換し、高速フーリエ変換等を
行って、ビート信号の周波数を求めて、ドップラ効果を
考慮して車間距離、相対速度を求めている。
けられ、信号処理回路７は増幅されてビート信号を処理
して前方車両との車間距離、相対速度を求める処理を行
う。信号処理回路７の処理では、通常、ビート信号をア
ナログからディジタルに変換し、高速フーリエ変換等を
行って、ビート信号の周波数を求めて、ドップラ効果を
考慮して車間距離、相対速度を求めている。
【００１９】ところで、走行中に前方に車両がない場合
には、レーダーの対象物がないので、空中を伝播する送
信波に対して受信波が存在しない。この場合、受信系に
は送信用増幅器２から出力された信号は、サーキュレー
タ４の逆回転のアイソレーション損失として一部がアン
テナ５へ行かずに受信用ミキサ３へ漏洩する。対象物が
存在し、受信波が存在する場合にはこの漏洩はレベルが
小さいため無視されている。
には、レーダーの対象物がないので、空中を伝播する送
信波に対して受信波が存在しない。この場合、受信系に
は送信用増幅器２から出力された信号は、サーキュレー
タ４の逆回転のアイソレーション損失として一部がアン
テナ５へ行かずに受信用ミキサ３へ漏洩する。対象物が
存在し、受信波が存在する場合にはこの漏洩はレベルが
小さいため無視されている。
【００２０】車載用のＦＭＣＷレーダーとしては小型
化、低コスト等が求められており、この要求からも、現
時点では、送信受信のアイソレーションは多く望めない
状況にある。このため、本発明では、送信受信間のアイ
ソレーション不足により現れる送信漏洩信号が積極的に
活用される。
化、低コスト等が求められており、この要求からも、現
時点では、送信受信のアイソレーションは多く望めない
状況にある。このため、本発明では、送信受信間のアイ
ソレーション不足により現れる送信漏洩信号が積極的に
活用される。
【００２１】受信波が存在しない場合には、サーキュレ
ータ４からの漏洩信号と高周波信号発振器１のローカル
信号とはほぼ同じ周波数の信号であるので、受信用ミキ
サ３では混合されると、直流成分と送信信号の近傍雑音
信号だけが残り、受信用ミキサ３の出力信号として形成
される。図２は送信信号、受信信号、ビート信号、漏洩
信号の波形を説明する図である。
ータ４からの漏洩信号と高周波信号発振器１のローカル
信号とはほぼ同じ周波数の信号であるので、受信用ミキ
サ３では混合されると、直流成分と送信信号の近傍雑音
信号だけが残り、受信用ミキサ３の出力信号として形成
される。図２は送信信号、受信信号、ビート信号、漏洩
信号の波形を説明する図である。
【００２２】本図（ａ）に示すように、送信信号は、三
角波変調信号であり、レーダービームが照射され、対象
物で反射され空中を伝播している時間だけ、高周波信号
発振器１のローカル信号周波数は受信信号よりもスイー
プする。本図（ｂ）に示すように、受信波が存在する場
合、受信用ミキサ３の出力には高周波信号発振器１のロ
ーカル信号と受信信号とのビート信号が存在する。本図
（ｃ）の点線に示すように、受信波が存在しない場合に
は、受信用ミキサ３の出力には高周波信号発振器１のロ
ーカル信号と受信信号とのビート信号が存在せず、直流
成分と送信信号の近傍雑音信号が存在する。
角波変調信号であり、レーダービームが照射され、対象
物で反射され空中を伝播している時間だけ、高周波信号
発振器１のローカル信号周波数は受信信号よりもスイー
プする。本図（ｂ）に示すように、受信波が存在する場
合、受信用ミキサ３の出力には高周波信号発振器１のロ
ーカル信号と受信信号とのビート信号が存在する。本図
（ｃ）の点線に示すように、受信波が存在しない場合に
は、受信用ミキサ３の出力には高周波信号発振器１のロ
ーカル信号と受信信号とのビート信号が存在せず、直流
成分と送信信号の近傍雑音信号が存在する。
【００２３】信号処理回路７には自己診断部７Ａが設け
られ、自己診断部７Ａは、受信用ミキサ３の直流成分の
信号を、受信信号増幅器６を介して、入力し、自己診断
処理を行う。さらに、送信用増幅器２にはスイッチ２Ａ
が設けられ、スイッチ２Ａは、自己診断部７Ａにより制
御され、送信用増幅器２の電源電圧の供給を一時的に停
止する。
られ、自己診断部７Ａは、受信用ミキサ３の直流成分の
信号を、受信信号増幅器６を介して、入力し、自己診断
処理を行う。さらに、送信用増幅器２にはスイッチ２Ａ
が設けられ、スイッチ２Ａは、自己診断部７Ａにより制
御され、送信用増幅器２の電源電圧の供給を一時的に停
止する。
【００２４】さらに、信号処理回路７にはデータメモリ
９が設けられ、データメモリ９は、自己診断部７Ａの制
御により、受信用ミキサ３からの直流成分の信号レベル
を格納する。データメモリ９には、先ず、対象物が存在
せず、受信波が存在しない場合の漏洩信号による直流成
分の信号レベルＬａがノイズレベルとして格納される。
９が設けられ、データメモリ９は、自己診断部７Ａの制
御により、受信用ミキサ３からの直流成分の信号レベル
を格納する。データメモリ９には、先ず、対象物が存在
せず、受信波が存在しない場合の漏洩信号による直流成
分の信号レベルＬａがノイズレベルとして格納される。
【００２５】次に、データメモリ９には、送信用増幅器
２のスイッチ２Ａを一時的に切断して漏洩信号も存在し
ない信号のレベルＬｂが格納される。この信号のレベル
Ｌｂは受信用ミキサ３の熱雑音等に起因するノイズレベ
ルである。この雑音は受信信号増幅器６を介して、ノイ
ズレベルとして処理される。自己診断部７Ａでは、これ
らのＬａ、Ｌｂを比較し、これらのレベル差が所定値
（Δ１）よりも大きい場合には、受信系が正常に動作し
ていると診断し、レベル差が所定値よりも小さい場合に
は、受信系、送信系の一方、双方が正常に動作していな
いと診断する。
２のスイッチ２Ａを一時的に切断して漏洩信号も存在し
ない信号のレベルＬｂが格納される。この信号のレベル
Ｌｂは受信用ミキサ３の熱雑音等に起因するノイズレベ
ルである。この雑音は受信信号増幅器６を介して、ノイ
ズレベルとして処理される。自己診断部７Ａでは、これ
らのＬａ、Ｌｂを比較し、これらのレベル差が所定値
（Δ１）よりも大きい場合には、受信系が正常に動作し
ていると診断し、レベル差が所定値よりも小さい場合に
は、受信系、送信系の一方、双方が正常に動作していな
いと診断する。
【００２６】もし、受信系、送信系の一方、双方が動作
しなければ、受信系に漏洩する信号が無く、レベル差が
小さくなるためである。図３はＦＭＣＷレーダーの自己
診断システムに関する一連の動作を説明する図でる。本
図に示すように、ステップＳ１０１において、高周波信
号発振器１が動作していることを確認する。
しなければ、受信系に漏洩する信号が無く、レベル差が
小さくなるためである。図３はＦＭＣＷレーダーの自己
診断システムに関する一連の動作を説明する図でる。本
図に示すように、ステップＳ１０１において、高周波信
号発振器１が動作していることを確認する。
【００２７】ステップＳ１０２において、受信用ミキサ
３、受信信号増幅器６、信号処理回路７が動作しており
受信状態であることを確認する。ステップＳ１０３にお
いて、送信用増幅器２が、スイッチ２Ａの閉により、動
作状態であることを確認する。この場合、送信用増幅器
２により増幅される高周波信号は、サーキュレータ４を
介してアンテナ５に送られる。
３、受信信号増幅器６、信号処理回路７が動作しており
受信状態であることを確認する。ステップＳ１０３にお
いて、送信用増幅器２が、スイッチ２Ａの閉により、動
作状態であることを確認する。この場合、送信用増幅器
２により増幅される高周波信号は、サーキュレータ４を
介してアンテナ５に送られる。
【００２８】このため、アンテナ５から空中に送信波が
放射される。通常は、空中に放射されたレーダービーム
はレーダー対象物にあてられて、反射波として戻る。
放射される。通常は、空中に放射されたレーダービーム
はレーダー対象物にあてられて、反射波として戻る。
【００２９】対象物からの反射波である空中の受信波が
存在しない場合には、受信系には送信用増幅器２から出
力された信号が、サーキュレータ４の逆回転のアイソレ
ーション損失として、受信用ミキサ３へ漏洩する。
存在しない場合には、受信系には送信用増幅器２から出
力された信号が、サーキュレータ４の逆回転のアイソレ
ーション損失として、受信用ミキサ３へ漏洩する。
【００３０】漏洩した送信信号は、図１のＦＭＣＷレー
ダーでは、図２に示すように、ほぼ直流電圧と送信信号
の近傍雑音信号が現れる。これは、送信、受信を同一の
アンテナで行う場合、送信、受信のアイソレーションが
あるレベルで存在するため、定量的に現れる。ステップ
Ｓ１０４において、この送信信号の近傍雑音信号のレベ
ルは次段の受信信号増幅器６、信号処理回路７の自己診
断部７Ａにて処理され、対象物が無い場合のノイズレベ
ルＬａと確定される。
ダーでは、図２に示すように、ほぼ直流電圧と送信信号
の近傍雑音信号が現れる。これは、送信、受信を同一の
アンテナで行う場合、送信、受信のアイソレーションが
あるレベルで存在するため、定量的に現れる。ステップ
Ｓ１０４において、この送信信号の近傍雑音信号のレベ
ルは次段の受信信号増幅器６、信号処理回路７の自己診
断部７Ａにて処理され、対象物が無い場合のノイズレベ
ルＬａと確定される。
【００３１】ステップＳ１０５において、このノイズレ
ベルＬａをデータメモリ９に格納してステップＳ１０９
に送る。ステップＳ１０６において、自己診断部７Ａは
スイッチ２Ａを切断して送信用増幅器２の動作を一時的
に停止する。この場合、送信系からの信号の漏洩が無い
ために受信用ミキサ３の出力は、自身の熱雑音等のノイ
ズレベルになる。
ベルＬａをデータメモリ９に格納してステップＳ１０９
に送る。ステップＳ１０６において、自己診断部７Ａは
スイッチ２Ａを切断して送信用増幅器２の動作を一時的
に停止する。この場合、送信系からの信号の漏洩が無い
ために受信用ミキサ３の出力は、自身の熱雑音等のノイ
ズレベルになる。
【００３２】ステップＳ１０７において、このノイズレ
ベルも次段の受信信号増幅器６、信号処理回路7の自己
診断部７Ａにて処理され、受信系のみのノイズレベルＬ
ｂとして確定される。ステップＳ１０８において、この
ノイズレベルＬｂをデータメモリ９に格納してステップ
Ｓ１０９に送る。
ベルも次段の受信信号増幅器６、信号処理回路7の自己
診断部７Ａにて処理され、受信系のみのノイズレベルＬ
ｂとして確定される。ステップＳ１０８において、この
ノイズレベルＬｂをデータメモリ９に格納してステップ
Ｓ１０９に送る。
【００３３】ステップＳ１０９において、ステップＳ１
０５、ステップＳ１０８でデータメモリ９に格納したノ
イズレベルＬａ、Ｌｂを取り出して、これらのノイズレ
ベルを比較するために、ノイズレベル差を求める。ステ
ップＳ１１０において、ノイズレベル差が所定のレベル
以上あるか否かを判断する。
０５、ステップＳ１０８でデータメモリ９に格納したノ
イズレベルＬａ、Ｌｂを取り出して、これらのノイズレ
ベルを比較するために、ノイズレベル差を求める。ステ
ップＳ１１０において、ノイズレベル差が所定のレベル
以上あるか否かを判断する。
【００３４】ステップＳ１１１において、ノイズレベル
差が所定のレベル以上あれば、送信、受信が正常に動作
しているとの診断を行う。ステップＳ１１２において、
ノイズレベル差が所定のレベル未満であれば、送信系、
受信系の一方，双方が動作していないとの診断を行う。
また、自己診断動作時にレーダーの反射物があったとし
ても、送信動作時に受信レベルの値としてデータメモリ
９に格納されるだけで、そのレベルはノイズレベルより
も大きく、実動作の時間内でも自己診断ができる。この
ため計測場所を選ぶことなく自己診断が可能となる。
差が所定のレベル以上あれば、送信、受信が正常に動作
しているとの診断を行う。ステップＳ１１２において、
ノイズレベル差が所定のレベル未満であれば、送信系、
受信系の一方，双方が動作していないとの診断を行う。
また、自己診断動作時にレーダーの反射物があったとし
ても、送信動作時に受信レベルの値としてデータメモリ
９に格納されるだけで、そのレベルはノイズレベルより
も大きく、実動作の時間内でも自己診断ができる。この
ため計測場所を選ぶことなく自己診断が可能となる。
【００３５】したがって、本発明によれば、送信系の動
作、非動作時の受信ノイズレベルを比較することによ
り、ＦＭＣＷレーダーの自己診断が、瞬時（数ｍ秒）
に、簡単な構成で、余計な設置場所を必要とせず、計測
場所を選ばずに、可能になる。
作、非動作時の受信ノイズレベルを比較することによ
り、ＦＭＣＷレーダーの自己診断が、瞬時（数ｍ秒）
に、簡単な構成で、余計な設置場所を必要とせず、計測
場所を選ばずに、可能になる。
【００３６】以上の説明では、アンテナ５の分波器とし
てサーキュレータ４を用いたが、これに限らず、半導体
スイッチを用いても、同様の作用効果を得ることが可能
である。送信、受信干渉が利用できるためである。さら
に、以上の説明では、送信用増幅器２のスイッチ２Ａの
ＯＮ／ＯＦＦにおけるノイズレベル差の大小を自己診断
の判断基準としたが、送信用増幅器２のスイッチ２Ａの
ＯＮ時にノイズレベルの絶対値が所定値（Δ２）よりも
大きいか否かで自己診断を行っても同様の作用効果を得
ることが可能である。
てサーキュレータ４を用いたが、これに限らず、半導体
スイッチを用いても、同様の作用効果を得ることが可能
である。送信、受信干渉が利用できるためである。さら
に、以上の説明では、送信用増幅器２のスイッチ２Ａの
ＯＮ／ＯＦＦにおけるノイズレベル差の大小を自己診断
の判断基準としたが、送信用増幅器２のスイッチ２Ａの
ＯＮ時にノイズレベルの絶対値が所定値（Δ２）よりも
大きいか否かで自己診断を行っても同様の作用効果を得
ることが可能である。
【００３７】次に、サーキュレータ４の逆方向のアイソ
レーション損失による送信信号の漏洩信号から自己診断
を行ったが、外部からの妨害波等の進入により、受信の
レベルが変動すると、自己診断が不安定になる。そのた
め、以下のようにして、判定の信頼性を向上する。
レーション損失による送信信号の漏洩信号から自己診断
を行ったが、外部からの妨害波等の進入により、受信の
レベルが変動すると、自己診断が不安定になる。そのた
め、以下のようにして、判定の信頼性を向上する。
【００３８】図４は図１の変形例を示す図である。本図
に示すように、図１と比較して、サーキュレータ４にコ
イル４Ａが設けられ、さらに、コイル４Ａにはスイッチ
４Ｂが設けられ、コイル４Ａを駆動するスイッチ４Ｂの
開閉は信号処理回路７の自己診断部７Ａにより制御され
る。コイル４Ａはサーキュレータ４の上下いずれかに位
置し、磁界を発生させて、サーキュレータ４の逆方向の
アイソレーションを低減させ、送信信号の漏洩信号のレ
ベルを増大させる。このため、ノイズレベルが大きくな
り判定値として自己診断の信頼性を高めることが可能に
なる。
に示すように、図１と比較して、サーキュレータ４にコ
イル４Ａが設けられ、さらに、コイル４Ａにはスイッチ
４Ｂが設けられ、コイル４Ａを駆動するスイッチ４Ｂの
開閉は信号処理回路７の自己診断部７Ａにより制御され
る。コイル４Ａはサーキュレータ４の上下いずれかに位
置し、磁界を発生させて、サーキュレータ４の逆方向の
アイソレーションを低減させ、送信信号の漏洩信号のレ
ベルを増大させる。このため、ノイズレベルが大きくな
り判定値として自己診断の信頼性を高めることが可能に
なる。
【００３９】図５は図４のサーキュレータ４とコイル４
Ａとの関係を示す組み立て斜視図であり、図６は図４の
サーキュレータ４とコイル４Ａの関係を示す断面図であ
る。図５、図６に示すように、サーキュレータ４の１つ
の端子に入力した電波の磁界はストリップ線路４１の進
行方向に直角であり、フェライト４３の部分を通過する
とファラデーの効果により偏波面が回転する。
Ａとの関係を示す組み立て斜視図であり、図６は図４の
サーキュレータ４とコイル４Ａの関係を示す断面図であ
る。図５、図６に示すように、サーキュレータ４の１つ
の端子に入力した電波の磁界はストリップ線路４１の進
行方向に直角であり、フェライト４３の部分を通過する
とファラデーの効果により偏波面が回転する。
【００４０】コイル４Ａはフェライト４３が形成する磁
界と逆の直流磁界Ｈ０を外部から一時的に与えて、フェ
ライト４３の磁界を一時的に弱める。図７はサーキュレ
ータ４における逆方向のアイソレーションの低減を説明
する図である。本図に示すように、コイル４Ａの直流磁
界Ｈ０により送信信号のアンテナ５への方向の伝送損失
が増加し、送信信号の受信用ミキサへの逆方向のアイソ
レーションが低減される。これにより、送信信号の近傍
雑音信号は、積極的に、受信用ミキサ３へより多く漏洩
し、漏洩信号として受信用ミキサ３に送られる。
界と逆の直流磁界Ｈ０を外部から一時的に与えて、フェ
ライト４３の磁界を一時的に弱める。図７はサーキュレ
ータ４における逆方向のアイソレーションの低減を説明
する図である。本図に示すように、コイル４Ａの直流磁
界Ｈ０により送信信号のアンテナ５への方向の伝送損失
が増加し、送信信号の受信用ミキサへの逆方向のアイソ
レーションが低減される。これにより、送信信号の近傍
雑音信号は、積極的に、受信用ミキサ３へより多く漏洩
し、漏洩信号として受信用ミキサ３に送られる。
【００４１】このようにして、送信信号の近傍雑音信号
のレベルを、図２の実線で示すように、増大させ外部か
らの影響を受けないようにできるので、受信用ミキサ３
の出力である雑音に関するレベル判定の誤判断の回避が
でき、自己診断の判断の安定性を確保し信頼性を高める
ことが可能になる。なお、サーキュレータ４のアイソレ
ーションが十分にとれている場合には図２（ｃ）の点線
に示すように近傍雑音信号のレベルが外部の影響を受け
変動する。
のレベルを、図２の実線で示すように、増大させ外部か
らの影響を受けないようにできるので、受信用ミキサ３
の出力である雑音に関するレベル判定の誤判断の回避が
でき、自己診断の判断の安定性を確保し信頼性を高める
ことが可能になる。なお、サーキュレータ４のアイソレ
ーションが十分にとれている場合には図２（ｃ）の点線
に示すように近傍雑音信号のレベルが外部の影響を受け
変動する。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＦＭＣＷレーダーの送信系の動作、非動作による受信系
のノイズレベルを比較することにより、自己診断が行
え、本来のレーダーの動作である対象物に対して、レー
ダービームを照射し動作の正常さの診断を行う作業より
も簡単に自己診断が行えるようになった。
ＦＭＣＷレーダーの送信系の動作、非動作による受信系
のノイズレベルを比較することにより、自己診断が行
え、本来のレーダーの動作である対象物に対して、レー
ダービームを照射し動作の正常さの診断を行う作業より
も簡単に自己診断が行えるようになった。
【００４３】また、対象物を必要としないときに自己診
断を行うため、車間距離、相対速度のデータを処理して
いない場合には故障であるとの不安をなくすことができ
る。また、短時間に、コンパクトに、低廉なコストで、
高い信頼性で自己診断ができ、また実動作の時間内でも
自己診断ができ、計測場所を選ばずに自己診断が可能に
なる。
断を行うため、車間距離、相対速度のデータを処理して
いない場合には故障であるとの不安をなくすことができ
る。また、短時間に、コンパクトに、低廉なコストで、
高い信頼性で自己診断ができ、また実動作の時間内でも
自己診断ができ、計測場所を選ばずに自己診断が可能に
なる。
【図１】本発明に係る車載用のＦＭＣＷレーダーにおけ
る自己診断システムの概略構成を示すブロック図であ
る。
る自己診断システムの概略構成を示すブロック図であ
る。
【図２】送信信号、受信信号、ビート信号、漏洩信号の
波形を説明する図である。
波形を説明する図である。
【図３】ＦＭＣＷレーダーの自己診断システムに関する
一連の動作を説明する図でる。
一連の動作を説明する図でる。
【図４】図１の変形例を示す図である。
【図５】図４のサーキュレータ４とコイル４Ａとの関係
を示す組み立て斜視図である。
を示す組み立て斜視図である。
【図６】図４のサーキュレータ４とコイル４Ａの関係を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図7】サーキュレータ４における逆方向のアイソレー
ションの低減を説明する図である。
ションの低減を説明する図である。
【図８】走行中に前方車両との車間距離、相対速度を計
測する例を説明するための図である。
測する例を説明するための図である。
１…高周波信号発振器 ２…送信用増幅器 ２Ａ、４Ｂ…スイッチ ３…受信用ミキサ ４…サーキュレータ ４Ａ…コイル ５…アンテナ ６…受信信号増幅器 ７…信号処理回路 ７Ａ…自己診断部 ８…制御回路 ９…データメモリ ４１…ストリップ線路 ４２…基板 ４３…フェライト ４４…接地板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95
Claims (9)
- 【請求項１】 レーダービームを対象物に照射し反射波
を受信するＦＭＣＷレーダーの自己診断システムにおい
て、 高周波信号発振器から送られてくるローカル信号を増幅
し、送信信号とする送信用増幅器と、 前記送信用増幅器により増幅された増幅送信信号と受信
信号とを分波する分波器と、 高周波信号発振器から送られてくるローカル信号と前記
受信信号とを混合してビート信号を形成する受信用ミキ
サと、 前記対象物が無い時に、前記受信用ミキサで、前記分波
器により分波される前記増幅送信信号の漏洩信号と高周
波信号発振器から送られてくるローカル信号との混合に
より形成される送信信号の近傍雑音信号のレベルを格納
し、且つ前記送信用増幅器の動作を停止した時に前記受
信用ミキサから出力される雑音の信号のレベルを格納す
るデータメモリと、 前記データメモリに格納される近傍雑音信号のレベルと
前記雑音の信号のレベルを比較してＦＭＣＷレーダーが
故障しているか否かの自己診断を行う自己診断部とを備
えることを特徴とするＦＭＣＷレーダーの自己診断シス
テム。 - 【請求項２】 前記分波器がサーキュレータであること
を特徴とする、請求項１に記載のＦＭＣＷレーダーの自
己診断システム。 - 【請求項３】 前記分波器が半導体スイッチであること
を特徴とする、請求項１に記載のＦＭＣＷレーダーの自
己診断システム。 - 【請求項４】 前記自己診断部は前記近傍雑音信号のレ
ベルと前記雑音の信号のレベルとの差が第１の所定値よ
りも大きいか否か又は、第１の所定値に対して第２の所
定値以内のレベルであるかを判断し、大きい場合又は、
所定値以内の場合には故障が無いと自己診断を行うこと
を特徴とする、請求項１に記載のＦＭＣＷレーダーの自
己診断システム。 - 【請求項５】 前記自己診断部は前記近傍雑音信号のレ
ベルの絶対値が第２の所定値よりも大きいか否かを判断
し、大きい場合には故障が無いと自己診断を行うことを
特徴とする、請求項１に記載のＦＭＣＷレーダーの自己
診断システム。 - 【請求項６】 前記サーキュレータにコイルを設け、前
記コイルに磁界を発生させることにより、逆方向のアイ
ソレーションを低減させ、前記サーキュレータの送信信
号に関する漏洩信号のレベルを増大させることを特徴と
する、請求項２に記載のＦＭＣＷレーダーの自己診断シ
ステム。 - 【請求項７】 前記対象物がある場合に受信用ミキサの
ビート信号のレベルが前記の近傍雑音信号レベルとして
データメモリに格納されることを特徴とする、請求項１
に記載のＦＭＣＷレーダーの自己診断システム。 - 【請求項８】 前記自己診断部は受信用ミキサのビート
信号から対象物との距離、相対速度が得られているか否
かで対象物があるか否かを判断することを特徴とする、
請求項１に記載のＦＭＣＷレーダーの自己診断システ
ム。 - 【請求項９】 レーダービームを対象物に照射し反射波
を受信するＦＭＣＷレーダーの自己診断方法において、 高周波信号発振器から送られてくるローカル信号を増幅
し、送信信号とする工程と、 増幅された増幅送信信号と受信信号とを分波する工程
と、 高周波信号発振器から送られてくるローカル信号と前記
受信信号とを混合処理してビート信号を形成する工程
と、 前記対象物が無い時に、分波器された増幅送信信号の漏
洩信号と高周波信号発振器から送られてくるローカル信
号との混合により形成される送信信号の近傍雑音信号の
レベルを格納し、且つ前記送信信号の増幅の動作を一時
的に停止した時に前記混合処理により得られる雑音の信
号のレベルを格納する工程と、 格納されている前記近傍雑音信号のレベルと前記雑音の
信号のレベルを比較して前記ＦＭＣＷレーダーが故障し
ているか否かの自己診断を行う工程とを備えることを特
徴とするＦＭＣＷレーダーの自己診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32826399A JP3353765B2 (ja) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | Ｆｍｃｗレーダーの自己診断システム及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32826399A JP3353765B2 (ja) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | Ｆｍｃｗレーダーの自己診断システム及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001141805A JP2001141805A (ja) | 2001-05-25 |
| JP3353765B2 true JP3353765B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=18208280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32826399A Expired - Fee Related JP3353765B2 (ja) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | Ｆｍｃｗレーダーの自己診断システム及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3353765B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101007892B1 (ko) | 2009-09-07 | 2011-01-14 | 국방과학연구소 | 미사일 경고 레이더 시스템 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006053135A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-23 | Fujitsu Ten Ltd | レーダ装置用メモリチェック装置及び、メモリチェック装置を搭載したレーダ装置 |
| JP4652086B2 (ja) * | 2005-03-04 | 2011-03-16 | 富士通テン株式会社 | 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 |
| JP2007078518A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Japan Radio Co Ltd | 距離測定装置 |
| 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 |
| 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 |
| JP4829361B2 (ja) * | 2010-05-10 | 2011-12-07 | 三菱電機株式会社 | ミリ波レーダモジュール |
| JP5382087B2 (ja) * | 2011-11-02 | 2014-01-08 | 株式会社デンソー | レーダ装置 |
| JP6318483B2 (ja) | 2013-06-28 | 2018-05-09 | 株式会社デンソー | 電子装置の製造方法および限界値設定装置 |
-
1999
- 1999-11-18 JP JP32826399A patent/JP3353765B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101007892B1 (ko) | 2009-09-07 | 2011-01-14 | 국방과학연구소 | 미사일 경고 레이더 시스템 |
| WO2011027969A1 (en) * | 2009-09-07 | 2011-03-10 | Agency For Defense Development | Missile warning radar system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001141805A (ja) | 2001-05-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |