JP2003014837A - レーダ装置 - Google Patents
レーダ装置Info
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- JP2003014837A JP2003014837A JP2001196652A JP2001196652A JP2003014837A JP 2003014837 A JP2003014837 A JP 2003014837A JP 2001196652 A JP2001196652 A JP 2001196652A JP 2001196652 A JP2001196652 A JP 2001196652A JP 2003014837 A JP2003014837 A JP 2003014837A
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Abstract
式を用いて移動体間の車間距離及び相対速度を測定する
ミリ波レーダ装置に組み込まれ、装置単体でアナログ試
験が可能なミリ波レーダ試験装置を提供する。 【解決手段】 ミリ波レーダ試験装置は、ミリ波レーダ
装置内部に組み込まれ、所定の状況を模擬した試験信号
を生成出力するための擬似信号発生手段と、受信信号又
は前記試験信号のいずれか一方を選択してアナログ受信
回路へ入力し、試験時には前記試験信号を選択するスイ
ッチと、前記アナログ受信回路からの出力信号を測定し
てその正常性を試験する試験手段を含み、前記擬似信号
発生手段、スイッチ、及び試験手段を制御して少なくと
も一つ以上の試験項目を順次又は選択的に実行する試験
制御手段と、で構成される。
Description
関し、特にFM−CW (Frequency Modulated -Continu
ous Waves) 方式を用いて移動体間の車間距離及び相対
速度を測定するミリ波レーダの試験装置に関するもので
ある。
体間の車間距離及び相対速度の計測においては、先ず送
信側の移動体からガン発振器等により発生させたミリ波
信号をFM変調器により三角波周波数変調を行い、それ
を送信アンテナから前方の移動体に向けて発射する。次
に、前方移動体からの反射波を受信アンテナで受信し、
それと送信信号の一部とを混合し、それらの間の位相差
によって生じるビート信号を用いて前方移動体との車間
距離及び相対速度を求める。
Wレーダ方式は比較的簡易な回路構成で移動体間の車間
距離及び相対速度が同時に求まるという大きな利点を有
している。しかしながら、上記動作を実現するため、フ
ィルタやAGC (Auto-Gain Control) 等のアナログ回
路やFFT (Fast Fourier Transform) 演算処理を行な
うデジタル信号処理デバイス(DSP)等の種々の回路
要素が装置内部に組み込まれている。
必要となるが、特に車両の走行を制御し、それにより搭
乗者等の人命に直結するミリ波レーダ装置の正常性確認
については、従来のように工場出荷時の試験・検査に頼
ることなく、常時若しくは定期的に、または必要なら車
両の走行中でも行ない得ることが必要である。
ものについては装置への電源投入時毎等にチェック可能
であるが、測定対象物を必要とするビート検出機能や外
部からの入力信号を必要とするアナログ回路等をミリ波
レーダ装置単体で試験するには困難があった。
単体で必要な時はいつでも自らのハードウェア機能や測
定対象物を必要とする機能等の試験を実施できるミリ波
レーダ装置を提供することにある。
号を生成出力するための擬似信号発生手段と、受信信号
又は前記試験信号のいずれか一方を選択して受信回路へ
入力し、試験時には前記試験信号を選択する信号切替手
段と、前記受信回路からの出力信号を測定してその正常
性を試験する試験手段を含み、前記擬似信号発生手段、
信号切替手段、及び試験手段を制御して少なくとも一つ
以上の自己診断試験項目を順次又は選択的に実行する試
験制御手段と、を有するレーダ装置が提供される。
試験手段は、前記擬似信号発生手段に所定のアナログ信
号出力を指示し、さらに前記受信回路のゲインコントロ
ールの制御を行なうことにより前記利得制御部の性能及
び異常の有無を検出する。また、前記受信回路は、フィ
ルタ部を含み、前記試験手段は、前記擬似信号発生手段
に所定の信号の出力を指示し、所定の周波数ポイントに
おける前記受信回路からの出力信号レベルから前記フィ
ルタ部の性能及び異常の有無を検出する。
生手段に前方移動体からの反射波を模擬した擬似ビート
信号の出力を指示し、所定の周波数ポイントにおける閾
値による検知を含むレベル測定によりビート異常を検出
する。さらにまた、前記試験手段は、前記擬似信号発生
手段に近距離検知すべき信号と近距離検知すべきでない
信号の出力を指示し、それらの信号の閾値による検知を
含むレベル測定により近距離検知異常を検出する。
ミリ波レーダ装置の一実施例を示したものである。図1
において、ミキサー11は受信したFM−CWミリ波と
その送信波の一部とを混合してビート信号を発生させ
る。ミキサー11の出力信号はスイッチ12に入力され
る。スイッチ12は、ミキサー11からの信号又は擬似
信号発生回路17からの信号のいずれか一方を選択して
通過させる。擬似信号発生回路17は、試験に必要なア
ナログ入力信号や前方移動体からの反射を模擬する擬似
信号等を発生させる。
された信号のフィルタリング処理14及びAGC処理1
5を行なう。その信号はDSP等から成るFFT (Fast
Fourier Transform) 部でそこに内臓されたA/Dコン
バータによってデジタル信号に変換され、FFTを用い
たデジタル信号処理が行なわれる。その結果は受信信号
として出力されるか、又は本発明による試験判定のため
の情報としてマイクロプロセッサ(MPU)20に与え
られる。
前記アナログ回路13を経ることなく直接近距離検知回
路16へ入力される。そこで検出された受信信号のレベ
ル情報もまたマイクロプロセッサ20に与えられる。マ
イクロプロセッサ20は、これらの入力情報の正常性を
確認するため各ソフトウェア機能、すなわちAGC異常
検出処理21、フィルタ異常検出処理22、ビート異常
検出処理23、又は近距離検知異常検出処理24、を起
動して正常性の判定処理を行なう。
部25等に警告を表示させ及び/又は警告音発生部から
警告音を出力させる。なお、マイクロプロセッサ20に
は一般にワンチップタイプのマイクロプロッセサが使用
されており、そこにはA/Dコンバータが内臓されてい
るため図示するように判定に必要なアナログ信号はマイ
クロプロセッサ20に直接入力される。
試験は全てミリ波レーダ装置内部で実施される。すなわ
ち、マイクロプロセッサ20は定期的又は所定のイベン
ト等の発生を契機に、さらに必要なら走行中においても
運転者によるマニュアル操作等によっていつでもミリ波
レーダ装置内部で試験が開始される。その際、マイクロ
プロセッサ20は、擬似信号発生回路17に対して試験
項目に対応した擬似信号の発生を指示し、さらにスイッ
チ12に対しては擬似信号発生回路17の側を選択する
ように指示する。これによって対応する試験がミリ波レ
ーダ装置内部で開始される。
装置における試験項目の一例を示したものであり、各試
験項目(a)〜(d)毎の試験系を図1の構成から図式
的に抽出したものである。従って、図2及び3の各引用
符号は図1のそれらに対応している。また、図4〜7に
は試験項目(a)〜(d)にそれぞれ対応した試験動作
の説明図を示している。以下、それらを使って各試験項
目毎の試験動作について説明する。なお、試験開始時に
スイッチ12は擬似信号発生回路17側を選択してい
る。
3のゲインコントロール(AGC)異常の試験系につい
て図4を用いて説明する。ここでは、先ずマイクロプロ
セッサ20内のAGC異常検出処理21が起動され、A
GC異常検出処理21はそれにより擬似信号発生回路1
7に所定レベルの信号を出力するように指示する。さら
にアナログ回路13に対してゲインコントロールのオン
/オフを指示する。
コントロールのオン/オフに基づいて所定の増幅又は減
衰を受けた2つの異なるレベルのアナログ信号が出力さ
れる。図4の例では、ゲインコントロールのオフ時にP
1レベルの信号が出力され、反対にゲインコントロール
のオン時にはAGCによって所定レベルに減衰されたP
2レベルの信号が出力される。
ようにP1とP2のレベル差が|P2−P1|>kdB
の場合にAGC15は正常であり、それ以外は異常と判
定する。図4の(b)にはAGC異常によってP2=P
1となった例も示してある。また、異常と判定した場合
には、表示部25にその旨の警告を表示する。
3のフィルタ(FIL)異常の試験系について図5を用
いて説明する。先ずマイクロプロセッサ20内のフィル
タ異常検出処理22が起動され、フィルタ異常検出処理
22はそれにより擬似信号発生回路17に複数の周波数
ポイント(F1、F2、F3、及びF4)からなる所定
レベルの信号を順次出力するように指示する。なお、複
数周波数ポイントの信号に代えて所定レベルの擬似ホワ
イトノイズを発生させるようにしてもよい。この場合に
は後段のFFT部19のFFT処理を介して各周波数ポ
イントのレベルが求まる。
数特性に応じたレベル信号が出力され、フィルタ異常検
出処理22は各周波数ポイント毎に計測された各信号レ
ベルにより、次のようにフィルタ異常を判定する。1つ
は、各周波数ポイントの絶対レベルが所定範囲にあるか
否かの判断により、例えば、|F1のレベル|>K1d
B、|F2のレベル|>K2dB、|F3のレベル|>
K3dB、|F4のレベル|>K3dB等の判定を行な
う。
所定範囲にあるか否かを判断してもよく、例えば、|F
2−F1|>K1dB、|F3−F2|>K2dB、|
F4−F3|>K3dB等の判定を行なう。これによ
り、フィルタ形状(周波数特性)が異常と判定した場合
には、表示部25にその旨の警告を表示する。なお、図
5の例では、FIL14からのアナログ出力信号をA/
D変換するために200KHzのサンプリング周波数を
使用している。この場合、200KHzよりも高い周波
数であるF4(250KHz)についてはそのままサン
プリングできないため、ここではその折り返し周波数で
あるF4’(150KHz)をF4の代わりに使用して
いる。
ための試験系を示しており、これについては図6を用い
て説明する。先ずマイクロプロセッサ20内のビート異
常検出処理23が起動され、ビート異常検出処理23は
擬似信号発生回路17に対して前方移動体からの反射波
を模擬した擬似反射信号を発生させるように指示する。
それにより、擬似信号発生回路17は内部ROM等に格
納してある擬似反射信号を生成し出力する。
DSP18で構成されるFFT部19に入力され、FF
T処理によって擬似反射信号の周波数成分が検出され
る。図6の(a)には正常なビート信号を受信した例が
示されており、ビート信号の中心周波数成分だけが所定
の閾値を超えることになる。一方、図6の(a)にはビ
ート信号の異常を検出した例を示しており、本例ではア
ナログ回路13内部の増幅器障害等により過大な直流オ
フセット電圧が発生し、その結果FFT処理後の直流付
近のレベルも閾値を越えて検出される。
0)のレベルが所定閾値BdBを超えたときに異常と判
定する。なお、上記直流オフセット電圧の検出に限らず
種々の障害原因を考慮して複数の周波数ポイントに複数
の閾値を設定することも当然に可能である。これによ
り、図5に示したようなフィルタ特性等をも含む複合的
な試験を行なうことができる。
の異常を検出するための試験系を示しており、これにつ
いては図7を用いて説明する。マイクロプロセッサ20
内の近距離検知異常検出処理24が起動され、近距離検
知異常検出処理24は擬似信号発生回路17に対し近距
離検知検出回路16にて近距離検知すべき所定レベルの
周波数信号(F1)と、近距離検知すべきでない所定レ
ベルの周波数信号(F2)とを順じ発生し、それらの検
出の有無を判定する。
からの同信号(F1及びF2)を、アナログ回路13に
入力して、双方の試験信号についてゲインコントロール
オン/オフ時の各検出を行うことで近距離検知の異常を
検出するようにしてもよい。図7にはこの場合の例を示
しており、ここではF1にて近距離検知信号が検出され
ない場合又はF2にて近距離検知信号が検出される場合
に異常と判定する。異常と判定した場合には、表示部2
5にその旨の警告を表示する。
16や擬似信号発生回路17をそれぞれ独立した回路ブ
ロックとして構成しているが、それらはDSP18やM
PU20の一機能として実現することもできる。
リ波レーダ装置単体で必要な時はいつでも自らのハード
ウェア機能や測定対象物を必要とする機能等の試験を実
施可能となる。
実施例を示した図である。
験系の一例(1)を示した図である。
験系の一例(2)を示した図である。
説明図である。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 試験信号を生成出力するための擬似信号
発生手段と、 受信信号又は前記試験信号のいずれか一方を選択して受
信回路へ入力し、試験時には前記試験信号を選択する信
号切替手段、 前記受信回路からの出力信号を測定してその正常性を試
験する試験手段を含み、前記擬似信号発生手段、信号切
替手段、及び試験手段を制御して少なくとも一つ以上の
自己診断試験項目を順次又は選択的に実行する試験制御
手段と、を有することを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項2】 前記受信回路は、利得制御部を含み、 前記試験手段は、前記擬似信号発生手段に所定のアナロ
グ信号出力を指示し、さらに前記受信回路のゲインコン
トロールの制御を行なうことにより前記利得制御部の性
能及び異常の有無を検出する、請求項1記載の装置。 - 【請求項3】 前記受信回路は、フィルタ部を含み、 前記試験手段は、前記擬似信号発生手段に所定の信号出
力を指示し、所定の周波数ポイントにおける前記受信回
路からの出力信号レベルから前記フィルタ部の性能及び
異常の有無を検出する、請求項1記載の装置。 - 【請求項4】 前記試験手段は、前記擬似信号発生手段
に前方移動体からの反射波を模擬した擬似ビート信号の
出力を指示し、所定の周波数ポイントにおける閾値によ
る検知を含むレベル測定によりビート異常を検出する、
請求項1記載の装置。 - 【請求項5】 前記試験手段は、前記擬似信号発生手段
に近距離検知すべき信号と近距離検知すべきでない信号
の出力を指示し、それらの信号の閾値による検知を含む
レベル測定により近距離検知異常を検出する、請求項1
記載の装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001196652A JP2003014837A (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001196652A JP2003014837A (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | レーダ装置 |
Publications (1)
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ID=19034417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001196652A Pending JP2003014837A (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | レーダ装置 |
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Country | Link |
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-
2001
- 2001-06-28 JP JP2001196652A patent/JP2003014837A/ja active Pending
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CN109471110B (zh) * | 2018-11-19 | 2021-01-22 | 中电科仪器仪表有限公司 | 一种车用毫米波雷达多目标信号模拟方法及装置 |
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