CN102680961A - 雷达装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及雷达装置，该雷达装置包括多个发送天线、以及对发送电磁波的发送天线进行选择的发送开关，并能够检测出发送开关的故障。该雷达装置包括：多个发送天线(6a、6b)；发送开关(5a、5b)，其从多个发送天线(6a、6b)中选择发送电磁波的发送天线；多个接收天线(7a、7b)，其将电磁波被目标反射而形成的反射波作为接收信号来接收；及信号处理部(13)，其基于对接收信号进行采样的采样信号来检测出目标，该雷达装置还包括故障判定部(14)，其比较从一个发送天线(6a)发送来并由多个接收天线(7a、7b)接收到的第一接收信号、以及从其它发送天线(6b)发送来并由多个接收天线(7a、7b)接收到的第二接收信号，并基于比较结果来判定发送开关(5a、5b)的故障。

Description

雷达装置
技术领域
本发明涉及雷达装置，该雷达装置例如装载于车辆上，对多个发送天线进行切换以将发送信号作为电磁波来发送，利用接收天线将被目标反射的电磁波作为接收信号来接收，并基于接收信号而检测出到目标的距离、与目标的相对速度、以及目标的角度。
背景技术
作为装载于车辆等、用于车速/车间控制(ACC：Adaptive CruiseControl(自适应巡航控制))或冲撞缓解制动装置等的雷达装置的一种，已知有能够同时检测出到目标的距离及与目标的相对速度的FMCW(FrequencyModulated Continuous Wave：频率调制连续波)方式的雷达装置(以下称作“FMCW雷达装置”)。
此外，FMCW方式是雷达发送方式的一种，且能够通过计算出发送波和接收波(被目标反射的发送波)的频率之差来计算出到对象物(目标)的距离以及与目标的相对速度。
在此，FMCW雷达是对CW(Continuous Wave：连续波)雷达的发送信号执行FM调制的雷达。即，在FMCW雷达装置中，振荡器的频率由三角波调制而成为发送信号，并从发送天线发射到外部。此外，该发送信号被目标反射并被接收天线所接收的接收信号经历由到目标的距离所引起的时间延迟、以及对应于与目标的相对速度的频移。
随后，通过将经历该频移的接收信号与发送信号进行混频，能够得到拍频信号。因此，通过在每个调制周期分别测定频率增大的上升区间的拍频频率和频率减小的下降区间的拍频频率，能够计算出到目标的距离以及与目标的相对速度。此外，这种技术是FMCW雷达装置中的一般技术和公知技术。
另一方面，为了检测出目标角度，即接收波的到达角度，已知有利用配置在空间上的不同位置的多个天线的方法。作为这种方法，已知有例如MUSIC(MUltiple SIgnal Classification：多信号分类)或ESPRIT(Estimation ofSignal Parameters via Rotational Invariance Techniques：经由旋转不变性技术的信号参数估计)等方法。
在这些利用相位的角度算法中，一般而言，天线孔径越大、能够获得越优的角度分辨率是公知的。然而，在存在像在有限空间中设置雷达装置之类的制约的情况下，所得的角度分辨率是有限度的。因此，采用了如下对策：在多个接收天线的两端配置2个发送天线，一边切换2个发送天线一边以分时方式发送电磁波，并利用各自的接收结果来实现约2倍的等效孔径。
在此，在这种结构的雷达装置中，切换2个发送天线以选择用于发送电磁波的发送天线的发送开关发生故障，从而总是接通或者总是断开，在此情况下，尽管能够正常计算出到目标的距离以及与目标的相对速度，然而不能正常计算出目标的角度。换言之，尽管计算出错误的目标角度，但由于能够执行目标角度的计算本身，因此，难以检测出发送开关的故障。
此外，还已知有一种雷达装置，其包括多个收发天线、以及设置在各收发天线上并切换收发天线的收发开关，依次切换收发开关并比较各收发天线的接收信号的电平，基于比较结果来检测出收发开关的故障(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本国专利特开2007-171162号公报
发明内容
然而，现有技术存在以下问题。
即，如专利文献1中所记载的雷达装置，在包括多个收发天线和收发开关的情况下，通过执行收发天线的所有收发组合来检测出收发开关的故障。
另一方面，在包括多个发送天线和发送开关来替代多个收发天线和收发开关的的雷达装置中，发送开关仅有助于电磁波的发送，而接收天线总是处于接收状态，因此，存在难以检测出发送开关的故障的问题。
例如，考虑如下情形：在发送天线(第一发送天线、第二发送天线)和接收天线各配置2个的情况下，选择第一发送天线的第一发送开关固定于接通状态。此时，在第一发送天线的发送期间，从第一发送天线正常发送的电磁波由2个接收天线所接收，而在第二发送天线的发送期间，从第一发送天线及第二发送天线同时发送的电磁波经合成而由2个接收天线所接收。该情况下，难以仅通过发送开关的切换组合来检测出发送开关固定于接通状态。
本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于获得包括多个发送天线和对发送电磁波的发送天线进行选择的发送开关、并能够检测出发送开关的故障的雷达装置。
本发明所涉及的雷达装置包括：多个发送天线、从多个发送天线中选择发送电磁波的发送天线的发送开关、将电磁波被目标反射而形成的反射波作为接收信号来接收的多个接收天线、及基于对接收信号进行采样的采样信号来检测出目标的信号处理部，该雷达装置还包括故障判定部，其比较从1个发送天线发送来并由多个接收天线接收到的第一接收信号、以及从其它发送天线发送来并由多个接收天线接收到的第二接收信号，并基于比较结果来判定发送开关的故障。
根据本发明所涉及的雷达装置，该故障判定部比较从1个发送天线发送来并由多个接收天线接收到的第一接收信号、与从其它发送天线发送来并由多个接收天线接收到的第二接收信号，并基于比较结果来判定对发送电磁波的发送天线进行选择的发送开关的故障。
从而，能够检测出发送开关的故障。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的雷达装置的方框结构图。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的雷达装置中的到目标的距离、与目标的相对速度、以及目标角度的计算处理的流程图。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的雷达装置中的故障判定处理的流程图。
图4是表示本发明的实施方式2所涉及的雷达装置中的故障判定处理的流程图。
图5是表示本发明的实施方式3所涉及的雷达装置中的故障判定处理的流程图。
具体实施方式
以下，利用附图来说明本发明所涉及的雷达装置的优选实施方式，但对于各图中的相同或者相应的部分附加相同标号来说明。此外，在以下实施方式中，以将雷达装置装置于车辆上的情形作为示例来说明。另外，在以下实施方式中，尽管示出了发送天线及接收天线分别为2个的示例，但是发送天线及接收天线也可以分别为3个以上。
实施方式1
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的雷达装置的方框结构图。在图1中，该雷达装置包括：控制部1、电压发生电路2、压控振荡器3(VCO：Voltage Controlled Oscillator，以下称作“VCO 3”)、分配器4、发送开关5a和5b、发送天线6a和6b、接收天线7a和7b、混频器8a和8b、带通滤波器9a和9b、放大器10a和10b、A/D(Analog to Digital：模拟到数字)转换器11a和11b、存储器12、信号处理部13、以及故障判定部14。
控制部1通过分别向电压发送电路2及发送开关5a、5b输出时序信号等控制信号来控制动作。电压发生电路2响应于来自控制部1的控制信号，产生在时间上具有三角波状的频率调制区间的电压，并向VCO 3输出。在此，在利用三角波的频率调制中，将频率随着时间流逝而增大的区间称作向上阶段(up phase)，而将频率随着时间流逝而减小的区间称作向下阶段(down phase)。
VCO 3响应于来自电压发生电路2的电压，产生将振荡频率在时间上进行了上升调制以及下降调制的发送信号，并向分配器4输出。分配器4将来自VCO 3的发送信号分配输出到发送开关5a、5b及混频器8a、8b。发送开关5a、5b通过响应于来自控制部1的控制信号而交替接通-断开，来选择任一个发送电磁波的发送天线6a、6b，并输出来自分配器4的发送信号。发送天线6a、6b将来自各发送开关5a、5b的发送信号作为发送波(电磁波)发送到周围。
接收天线7a、7b将各发送波被目标反射而形成的反射波作为接收信号来接收，并向混频器8a、8b输出。混频器8a、8b将来自各分配器4的发送信号和来自接收天线7a、7b的接收信号进行混频，生成拍频信号，并向带通滤波器9a、9b输出。带通滤波器9a、9b从来自各混频器8a、8b的拍频信号中提取所期望的频带的信号，并向放大器10a、10b输出。
放大器10a、10b对来自各带通滤波器9a、9b的拍频信号进行放大，并向A/D转换器11a、11b输出。A/D转换器11a、11b将来自各放大器10a、10b的拍频信号从模拟信号转换成数字信号(采样)，并向存储器12输出。存储器12存储由A/D转换器11a、11b采样的拍频信号。
信号处理部13例如由CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、CPU及DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array：现场可编程门阵列)、或者ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit：专用集成电路)来构成。
另外，信号处理部13基于存储器12中所存储的拍频信号，计算出到目标的距离、与目标的相对速度、以及目标的角度。具体而言，信号处理部13在向上阶段或向下阶段的测量时间结束的时刻，输入向上阶段中的拍频信号的数字电压值或向下阶段中的拍频信号的数字电压值，计算出到目标的距离、与目标的相对速度、以及目标角度，并将计算结果输出到存储器12及故障判定部14。
故障判定部14对于从不同发送天线6a、6b发送来的发送波，比较由接收天线7a、7b接收到的接收信号(第一接收信号、第二接收信号)，并基于比较结果来执行发送开关5a、5b的故障判定。
接着，参照图2的流程图来说明本发明的实施方式1所涉及的雷达装置中的到目标的距离、与目标的相对速度、以及目标角度的计算处理。
首先，存储器12存储向上阶段及向下阶段中的拍频信号的采样数据(步骤21)。此时，对于从发送天线6a、6b发送来的发送波交替存储拍频信号。在此，设从发送天线6a发送来并由接收天线7a、7b接收到的接收信号的拍频信号分别为Raa、Rab，从发送天线6b发送来并由接收天线7a、7b接收到的接收信号的拍频信号分别为Rba、Rbb。
随后，信号处理部13从存储器12读出在步骤S21中所存储的拍频信号Raa、Rab、Rba、Rbb(步骤S22)。
接着，信号处理部13对在步骤S22中从存储器12读出的拍频信号执行例如FFT(Fast Fourier Transform：快速傅里叶变换)等，以将拍频信号转换成频谱，并存放在存储器12中(步骤S23)。在此，为了进行频率转换，也可利用DFT(Discrete Fourier Transform：离散傅里叶变换)。此时，设拍频信号Raa、Rab、Rba、Rbb的频谱分别为Faa、Fab、Fba、Fbb。
随后，信号处理部13对在步骤S23中求出的频谱(即拍频频率)执行峰值检测处理。此时，一般而言，通过将由不同发送天线6a、6b以及接收天线7a、7b收发的频谱Faa、Fab、Fba、Fbb进行相加，来改善峰值检测中的信号SNR(Signal to Noise Ratio：信噪比)。
接着，信号处理部13基于向上阶段及向下阶段中的峰值拍频频率，来计算出到目标的距离、以及与目标的相对速度(步骤S25)。
然后，信号处理部13从频谱Faa、Fab、Fba、Fbb中抽取与在计算出到目标的距离、以及与目标的相对速度时所使用的峰值拍频频率相对应的频谱Faat、Fabt、Fbat、Fbbt(频率分析信号)，将其存储在存储器12中，并且，通过到达角推定处理来计算出目标角度(步骤S26)，从而完成图2的处理。
接着，对发送开关5a、5b的故障检测原理进行说明。
首先，设与在计算出到目标的距离、以及与目标的相对速度时所使用的峰值拍频频率相对应的频谱Faat、Fabt、Fbat、Fbbt的相位分量分别为Paat、Pabt、Pbat、Pbbt。在此，在发送开关5a、5b正常接通-断开的情形下，对于Paat、Pabt、Pbat、Pbbt而言，下式(1)、(2)的关系成立。
Pabt＝Paat+Δθ        (1)
Pbbt＝Pbat+Δθ        (2)
式(1)、(2)中，Δθ表示归因于发送天线7a、7b的间隔的相位差。另外，尽管对于Paat、Pbat而言，也因发送天线6a、6b以及接收天线7a、7b的配置而有规定关系成立，但此处省略其描述。
另外，若设从发送天线6a发送来并由接收天线7a、7b接收到的接收信号的相位差为ΔPat，从发送天线6b发送来并由接收天线7a、7b接收到的接收信号的相位差为ΔPbt，则分别由下式(3)、(4)来表示ΔPat和ΔPbt。
ΔPat＝Paat-Pabt＝Paat-(Paat+Δθ)＝-Δθ    (3)
ΔPbt＝Pbat-Pbbt＝Pbat-(Pbat+Δθ)＝-Δθ    (4)
从式(3)、(4)可知，ΔPat和ΔPbt的值是相同的。
在此，考虑发送开关5a固定于接通状态的情形。此时，在发送天线6a的发送时序中，发送波仅从发送天线6a正常地发送，而在发送天线6b的发送时序中，发送波从发送天线6a、6b同时发送，因此，Paat、Pabt、Pbat、Pbbt具有下式(5)、(6)的关系。
Pabt＝Paat+Δθ        (5)
Figure BSA00000590606800071
在式(6)中，
Figure BSA00000590606800072
表示由接收天线7a、7b来合成并接收从发送天线6a、6b发送来的发送波的情形下的接收天线之间的相位差。另外，此时，由下式(7)、(8)来表示ΔPat和ΔPbt。
ΔPat＝Paat-Pabt＝Paat-(Paat+Δθ)＝-Δθ    (7)
从式(7)、(8)可知，ΔPat和ΔPbt的值是不相同的。
另一方面，考虑发送开关5a固定于断开状态的情形。此时，在发送天线6b的发送时序中，发送波仅从发送天线6b正常地发送，而在发送天线6a的发送时序中，发送波不从发送天线6a发送，因此，Paat、Pabt、Pbat、Pbbt具有下式(9)、(10)、(11)的关系。
Paat＝α        (9)
Pabt＝β        (10)
式(9)、(10)中，α、β表示噪声所引起的随机角度。另外，由下式(12)、(13)来表示ΔPat和ΔPbt。
ΔPat＝Paat-Pabt＝α-β        (12)
Figure BSA00000590606800082
从式(12)、(13)可知，ΔPat和ΔPbt的值是不相同的。
如上所述，对于从发送天线6a、6b发送来并由接收天线7a、7b接收到的接收信号，计算出发送天线之间的相位差ΔPat及ΔPbt，在该相位差的绝对值|ΔPat-ΔPbt|在规定阈值以上的情况下，判定为发送开关5a、5b发生故障。
接着，参照图3的流程图来说明本发明的实施方式1所涉及的雷达装置中的故障判定处理。
首先，故障判定部14从存储器12读出与在计算出到目标的距离、以及与目标的相对速度时所使用的峰值拍频频率相对应的频谱Faat、Fabt、Fbat、Fbbt(步骤S31)。
随后，故障判定部14根据从存储器12读出的频谱Faat、Fabt、Fbat、Fbbt，计算出相位分量Paat、Pabt、Pbat、Pbbt(步骤S32)。
接着，故障判定部14对于从发送天线6a、6b发送来并由接收天线7a、7b接收到的接收信号，利用下式(14)、(15)来计算出接收天线之间的相位差ΔPat及ΔPbt(步骤S33)。
ΔPat＝Paat-Pabt        (14)
ΔPbt＝Pbat-Pbbt        (15)
随后，故障判定部14利用下式(16)计算出在步骤S33中计算出的相位差ΔPat和ΔPbt之差的绝对值ΔPt(步骤S34)。
ΔPt＝|ΔPat-ΔPbt|        (16)
接着，故障判定部14判定在步骤S34中计算出的差的绝对值ΔPt是否在规定阈值以上(步骤S35)。
在步骤S35中，在判定为差的绝对值ΔPt在规定阈值以上(即，是)的情况下，故障判定部14判定发送开关5a、5b发生故障(步骤S36)并进行通知，结束图3的处理。
另一方面，在步骤S35中，在判定为差的绝对值ΔPt不在规定阈值以上(即，否)的情况下，故障判定部14直接结束图3的处理。
如上所述，根据实施方式1，故障判定部比较从1个发送天线发送来并由多个接收天线接收到的第一接收信号、与从其它发送天线发送来并由多个接收天线接收到的第二接收信号之间的相位差，并基于比较结果来判定对发送电磁波的发送天线进行选择的发送开关的故障。
因此，能够检测出发送开关的故障。
另外，在本发明的实施方式1中，示出了使用频谱Faat、Fabt、Fbat、Fbbt作为判定发送开关5a、5b的故障所使用的频谱的示例，该频谱Faat、Fabt、Fbat、Fbbt对应于在计算出到目标的距离、以及与目标的相对速度时所使用的峰值拍频频率。然而，并不限定于此，还可使用与相对速度在本车停止期间为0的目标相对应的峰值拍频频率。
此时，例如可从ECU(Engine Control Unit：引擎控制单元)获得本车速度。该情况下，由于能够在本车停止期间从判断为停止物的目标获得峰值拍频频率，因此，可降低误检测目标的可能性，且能够改善发送开关5a、5b的故障的判定精度。
另外，还可使用在图2的步骤S23中计算出的作为FFT结果的频谱Faa[i]、Fab[i]、Fba[i]、Fbb[i]来替代与在计算出到目标的距离、以及与目标的相对速度时所使用的峰值拍频频率相对应的频谱Faat、Fabt、Fbat、Fbbt。在此，i＝0、1、...、N-1，N是FFT点数。
此时，故障判定部14通过将频谱振幅分量Aaa[i]、Aab[i]、Aba[i]、Abb[i]在规定阈值以上的情形下的相位分量Paa[i]、Pab[i]、Pba[i]、Pbb[i]作为比较对象，并计算出ΔP[i]，从而判定发送开关5a、5b的故障。换言之，故障判定部14计算出下式(17)、(18)、(19)来判定发送开关5a、5b的故障。
ΔPa[i]＝Paa[i]-Pab[i]      (17)
ΔPb[i]＝Pba[i]-Pbb[i]      (18)
ΔP[i]＝|ΔPa[i]-ΔPb[i]|   (19)
另外，根据振幅分量Aaa[i]、Aab[i]、Aba[i]、Abb[i]的阈值选择，有时多个相位分量Paa[i]、Pab[i]、Pba[i]、Pbb[i]会成为判定对象。该情形下，可以对判定对象计算出ΔP[i]的平均值，如果平均值在规定阈值以上，则判定为发送开关5a、5b发生故障。通过取得平均值，能够减小噪声的影响。
另外，故障判定部14也可以对于相位分量Paa[imax]、Pab[imax]、Pba[imax]、Pbb[imax](其中Paa[imax]、Pab[imax]、Pba[imax]、Pbb[imax]对应于振幅分量Aaa[i]、Aab[i]、Aba[i]、Abb[i]中具有最大振幅的频谱)，通过式(17)、(18)、(19)计算出ΔP[imax]，在ΔP[imax]为规定阈值以上的情况下，判定为发送开关5a、5b发生故障。通过将具有最大振幅的频谱作为判定对象，能够基于作为反射波的更正确的频谱相位来执行故障判定，能够改善发送开关5a、5b的故障的判定精度。
此外，故障判定部14也可以对于比较对象的所有相位分量Paa[i]、Pab[i]、Pba[i]、Pbb[i]计算出ΔP[i]，在所有ΔP[i]为规定阈值以上的情况下，判定为发送开关5a、5b发生故障。通过将多个ΔP[i]作为判定对象，能够改善发送开关5a、5b的故障的判定精度。
实施方式2
示出本发明的实施方式2所涉及的雷达装置的方框结构图与上述实施方式1的图1相同，因此，省略其说明。
在该实施方式2中，通过对于在计算出到目标的距离、以及与目标的相对速度时所使用的峰值拍频频率，比较从不同的发送天线6a、6b发送来并由同一接收天线7a、7b接收到的接收信号的振幅，从而判定发送开关5a、5b固定于断开状态。
参照图4的流程图来说明本发明的实施方式2所涉及的雷达装置中的故障判定处理。
首先，故障判定部14从存储器12读出与在计算出到目标的距离、以及与目标的相对速度时所使用的峰值拍频频率相对应的频谱Faat、Fabt、Fbat、Fbbt(步骤S41)。
随后，故障判定部14根据从存储器12读出的频谱Faat、Fabt、Fbat、Fbbt，计算出振幅Aaat、Aabt、Abat、Abbt(频率分析信号)(步骤S42)。
接着，故障判定部14对于从不同的发送天线6a、6b发送来并由同一接收天线7a、7b接收到的接收信号，利用下式(20)、(21)来计算出振幅差ΔAat及ΔAbt(步骤S43)。
ΔAat＝|Aaat-Abat|        (20)
ΔAbt＝|Aabt-Abbt|        (21)
在此，发送开关5a、5b正常地进行接通-断开的情况下，振幅Aaat、Aabt、Abat、Abbt的值几乎相同，振幅差ΔAat及ΔAbt比规定阈值要小。另一方面，在发送开关5a固定于断开状态的情况下，由于不存在从发送天线6a发送来并由接收天线7a、7b接收到的接收信号，因此，Aaat及Aabt是相当于噪声的振幅。因此，振幅差ΔAat及ΔAbt将在规定阈值以上。
随后，故障判定部14判定振幅差ΔAat及ΔAbt是否都在规定阈值以上(步骤S44)。
在步骤S44中，在判定为振幅差ΔAat及ΔAbt都在规定阈值以上(即，是)的情况下，故障判定部14判定发送开关5a、5b固定于断开状态(步骤S45)并进行通知，结束图4的处理。
另一方面，在步骤S44中，在判定为振幅差ΔAat及ΔAbt的至少一个不在规定阈值以上(即，否)的情况下，故障判定部14直接结束图4的处理。
如上所述，根据实施方式2，故障判定部比较从1个发送天线发送来并由多个接收天线接收到的第一接收信号、与从其它发送天线发送来并由多个接收天线接收到的第二接收信号之间的振幅，并基于比较结果来判定对发送电磁波的发送天线进行选择的发送开关固定于断开状态。
因此，能够检测出发送开关的故障。
另外，在本发明的实施方式2中，在振幅差ΔAat及ΔAbt都在规定阈值以上的情况下，判定为发送开关5a、5b发生了故障，但是也可以在振幅差ΔAat及ΔAbt的平均值在规定阈值以上时，判定为发送开关5a、5b发生故障。通过取得平均值，能够减小噪声的影响。
另外，在本发明的实施方式2中，示出了使用频谱Faat、Fabt、Fbat、Fbbt作为判定发送开关5a、5b的故障所使用的频谱的示例，该频谱Faat、Fabt、Fbat、Fbbt对应于在计算出到目标的距离、以及与目标的相对速度时所使用的峰值拍频频率。然而，并不限定于此，还可使用与相对速度在本车停止期间为0的目标相对应的峰值拍频频率。
此时，例如可从ECU获得本车速度。该情况下，由于能够在本车停止期间从判断为停止物的目标获得峰值拍频频率，因此，可降低误检测目标的可能性，且能够改善发送开关5a、5b的故障的判定精度。
另外，可使用在图2的步骤S21中存储的采样数据的振幅来替代与在计算出到目标的距离、以及与目标的相对速度时所使用的峰值拍频频率相对应的频谱Faat、Fabt、Fbat、Fbbt。
另外，还可使用在图2的步骤S23中计算出的作为FFT结果的频谱Faa[i]、Fab[i]、Fba[i]、Fbb[i]来替代与在计算出到目标的距离、以及与目标的相对速度时所使用的峰值拍频频率相对应的频谱Faat、Fabt、Fbat、Fbbt。在此，i＝0、1、...、N-1，N是FFT点数。
此时，故障判定部14通过仅将频谱振幅分量Aaa[i]、Aab[i]、Aba[i]、Abb[i]的任一个在规定阈值以上的情形作为比较对象来计算出ΔAa[i]、ΔAb[i]，从而判定发送开关5a、5b的故障。换言之，故障判定部14计算出下式(22)、(23)来判定发送开关5a、5b的故障。
ΔAa[i]＝|Aaa[i]-Aba[i]|    (22)
ΔAb[i]＝|Aab[i]-Abb[i]|    (23)
另外，根据振幅分量Aaa[i]、Aab[i]、Aba[i]、Abb[i]的阈值选择，有时多个振幅会成为判定对象。在该情形下，也可以对判定对象计算出差的平均值∑(ΔAa[i])/n、∑(ΔAb[i])/n，如果差的平均值在规定阈值以上，则判定为发送开关5a、5b发生故障。在此，n是作为比较对象的i的个数。通过取得平均值，能够减小噪声的影响。
另外，故障判定部14也可以对于Aaa[imax]、Aab[imax]、Aba[imax]、Abb[imax](其中Aaa[imax]、Aab[imax]、Aba[imax]、Abb[imax]对应于振幅分量Aaa[i]、Aab[i]、Aba[i]、Abb[i]中具有最大振幅的频谱)，通过式(22)、(23)计算出ΔAa[imax]、ΔAb[imax]，在ΔAa[imax]及ΔAb[imax]在规定阈值以上的情况下，判定为发送开关5a、5b发生故障。通过将具有最大振幅的频谱作为判定对象，能够基于作为反射波的更正确的频谱振幅来执行故障判定，能够改善发送开关5a、5b的故障的判定精度。
此外，故障判定部14也可以对于比较对象的所有振幅分量Aaa[i]、Aab[i]、Aba[i]、Abb[i]计算出ΔAa[i]、ΔAb[i]，在所有ΔAa[i]、ΔAb[i]为规定阈值以上的情况下，判定为发送开关5a、5b发生故障。通过将多个ΔAa[i]、ΔAb[i]作为判定对象，能够改善发送开关5a、5b的故障的判定精度。
实施方式3
示出本发明的实施方式3所涉及的雷达装置的方框结构图与上述实施方式1的图1相同，因此，省略其说明。
在该实施方式3中，在ΔPt连续规定次数变得在规定值以上的情况下，判定为发送开关5a、5b发生故障。
参照图5的流程图来说明本发明的实施方式3所涉及的雷达装置中的故障判定处理。
首先，故障判定部14将故障判定数Ne初始化为0(步骤S51)。
另外，由于从步骤S52到步骤S56的处理与图3所示的步骤S31到S35的处理相同，因此，省略该部分的说明。
在步骤S56中，在判定为差的绝对值ΔPt在规定阈值以上(即，是)的情况下，故障判定部14使故障判定数Ne递增(步骤S57)。
另一方面，在步骤S56中，在判定为差的绝对值ΔPt不在规定阈值以上(即，否)的情况下，故障判定部14转移至步骤S51，并将故障判定数Ne初始化为0。
随后，故障判定部14判定故障判定数Ne是否在规定值以上(步骤S58)。
在步骤S58中，在判定为故障判定数Ne在规定值以上(即，是)的情况下，故障判定部14判定发送开关5a、5b发生故障(步骤S59)并进行通知，结束图5的处理。
另一方面，在步骤S58中，在判定为故障判定数Ne不在规定值以上(即，否)的情况下，故障判定部14转移至步骤S52。
如上所述，根据实施方式3，在连续规定次数满足发送开关的故障条件的情况下，判定成发送开关发生故障。
因此，能够改善发送开关的故障的判定精度。
标号说明
1 控制部；2 电压发生电路；3 压控振荡器(VCO)；4 分配器；5a、5b 发送开关；6a、6b 发送天线；7a、7b 接收天线；8a、8b 混频器；9a、9b 带通滤波器；10a、10b 放大器；11a、11b A/D转换器；12存储器；13 信号处理部；14 故障判定部。

Claims (18)

1.一种雷达装置，其特征在于，包括：
多个发送天线；
发送开关，其从所述多个发送天线中选择发送电磁波的发送天线；
多个接收天线，其将所述电磁波被目标反射而形成的反射波作为接收信号来接收；及
信号处理部，其基于对所述接收信号进行采样的采样信号，来检测出所述目标，
还包括故障判定部，其比较从1个发送天线发送来并由所述多个接收天线接收到的第一接收信号、以及从其它发送天线发送来并由所述多个接收天线接收到的第二接收信号，并基于比较结果来判定所述发送开关的故障。
2.如权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，所述第一接收信号和所述第二接收信号是所述信号处理部在检测出所述目标时所使用的频率分析信号，
所述故障判定部比较所述第一接收信号中由任意2个接收天线接收到的接收信号的第一相位差、以及所述第二接收信号中由与所述第一接收信号相同的2个接收天线接收到的接收信号的第二相位差。
3.如权利要求2所述的雷达装置，其特征在于，所述故障判定部比较在本车停止期间、根据在所述信号处理部的目标检测结果而判断为停止物的目标的所述第一相位差和所述第二相位差。
4.如权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，所述第一接收信号及所述第二接收信号是具有规定阈值以上的振幅的频率分析信号，
所述故障判定部比较所述第一接收信号中由任意2个接收天线接收到的接收信号的第一相位差、以及所述第二接收信号中由与所述第一接收信号相同的2个接收天线接收到的接收信号的第二相位差。
5.如权利要求2至4的任一项所述的雷达装置，其特征在于，在所述第一相位差与所述第二相位差之差在规定阈值以上的情况下，所述故障判定部判定所述发送开关发生故障。
6.如权利要求4所述的雷达装置，其特征在于，在具有规定阈值以上的振幅的多个所述频率分析信号中、所述第一相位差与所述第二相位差之差的平均值在规定阈值以上的情况下，所述故障判定部判定所述发送开关发生故障。
7.如权利要求4所述的雷达装置，其特征在于，在具有规定阈值以上的振幅的多个所述频率分析信号中、具有最大振幅的所述频率分析信号的所述第一相位差与所述第二相位差之差在规定阈值以上的情况下，所述故障判定部判定所述发送开关发生故障。
8.如权利要求4所述的雷达装置，其特征在于，在具有规定阈值以上的振幅的多个所述频率分析信号中、各频率分析信号的所述第一相位差与所述第二相位差之差都在规定阈值以上的情况下，所述故障判定部判定所述发送开关发生故障。
9.如权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，所述第一接收信号和所述第二接收信号是所述信号处理部在检测出所述目标时所使用的频率分析信号，
所述故障判定部比较由同一接收天线接收到的接收信号的、所述第一接收信号的第一振幅和所述第二接收信号的第二振幅。
10.如权利要求9所述的雷达装置，其特征在于，所述故障判定部比较在本车停止期间、根据在所述信号处理部的目标检测结果而判断为停止物的目标的所述第一振幅和所述第二振幅。
11.如权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，所述第一接收信号和所述第二接收信号是所述采样信号，
所述故障判定部比较由同一接收天线接收到的接收信号的、所述第一接收信号的第一振幅和所述第二接收信号的第二振幅。
12.如权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，所述第一接收信号及所述第二接收信号是具有规定阈值以上的振幅的频率分析信号，
所述故障判定部比较由同一接收天线接收到的接收信号的、所述第一接收信号的第一振幅和所述第二接收信号的第二振幅。
13.如权利要求9至12的任一项所述的雷达装置，其特征在于，对于所有所述多个接收天线，在所述第一振幅与所述第二振幅之差在规定阈值以上的情况下，所述故障判定部判定所述发送开关发生故障。
14.如权利要求9至12的任一项所述的雷达装置，其特征在于，对于所有所述多个接收天线，在所述第一振幅与所述第二振幅之差的平均值在规定阈值以上的情况下，所述故障判定部判定所述发送开关发生故障。
15.如权利要求12所述的雷达装置，其特征在于，在具有规定阈值以上的振幅的多个所述频率分析信号中、所述第一振幅与所述第二振幅之差的平均值在规定阈值以上的情况下，所述故障判定部判定所述发送开关发生故障。
16.如权利要求12所述的雷达装置，其特征在于，在具有规定阈值以上的振幅的多个所述频率分析信号中、具有最大振幅的所述频率分析信号的所述第一振幅与所述第二振幅之差在规定阈值以上的情况下，所述故障判定部判定所述发送开关发生故障。
17.如权利要求12所述的雷达装置，其特征在于，在具有规定阈值以上的振幅的多个所述频率分析信号中、各频率分析信号的所述第一振幅与所述第二振幅之差都在规定阈值以上的情况下，所述故障判定部判定所述发送开关发生故障。
18.如权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，在所述发送开关的故障判定连续进行了预定次数的情况下，所述故障判定部判定所述发送开关发生故障。
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